升余弦滤波器的FPGA实现

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升余弦滤波器与无码间串扰（一）
升余弦滤波器与无码间串扰（二）
升余弦滤波器的FPGA实现

一、FIR ip核

成形滤波器采用vivado中的FIR ip核实现。滤波器的系数用matlab产生并转成coe文件。

wire m_axis_data_tvalid;
rcos_fir u_rcos_fir(
    .aclk(fs_clk),                              // input wire aclk
    .s_axis_data_tvalid(chip1_valid),           // input wire s_axis_data_tvalid
    .s_axis_data_tready(),                      // output wire s_axis_data_tready
    .s_axis_data_tdata({{6{chip1[1]}},chip1}),  // input wire [7 : 0] s_axis_data_tdata
    .m_axis_data_tvalid(m_axis_data_tvalid),    // output wire m_axis_data_tvalid
    .m_axis_data_tdata(rcos_out)                // output wire [15 : 0] m_axis_data_tdata
);  
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二、FIR滤波器的输入输出

FIR滤波器的输入数据是s_axis_data_tdata，输出数据是m_axis_data_tdata。输入和输出接口均采用AXIS总线，即接口的位数只能是8的倍数位。比如，输入为2位数据时，需要通过符号位扩展，将两位数据扩展为8位再给到FIR ip核的输入。

• 符号位扩展，即把最高位（符号位）复制，直至所需位数。

三、COE系数

1.coe系数的格式

首先要注意的是，FIR ip核与ROM ip核所需要的coe文件是不同的，它们的不同之处仅在于coe文件的前两行。

• FIR ip核的coe文件格式要求

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• ROM ip核的coe文件格式要求
  

2.matlab产生coe文件

注意，matlab生成的滤波器系数是0~1之间的，不能直接导入FIR ip核中，需要先进行系数量化。系数量化可以理解为将所有的小数乘一个整数然后取整，用这些得到的整数来代替原来的小数。

• 系数量化
  若将系数量化为11位，即用11位二进制表示原来的小数，则将小数乘（2^11-1）然后取整。

%% -----------------产生coe文件----------------- %%
clear;clc
load shape_fir.mat
y=shape_fir;

N=11;           % 滤波器系数用11位二进制表示
y=y/max(y);     % 归一化
y=y*(2^N-1);   
y=round(y);

fid=fopen('rcos.coe','w');%打开一个.coe文件
%存放ROM中的.coe文件第一行字符串，16表示16进制，可以改成其他进制
fprintf(fid,'radix=10;\n');
%存放在ROM中的.coe文件第二行字符串
fprintf(fid,'coefdata=\n');
%把前255个数据写入.coe文件中，并用逗号隔开，每行一个数据
fprintf(fid,'%d,\n',y(1:end-1));
%把最后一个数据写入.coe文件中，并用分号结尾
fprintf(fid,'%d;\n',y(end));
fclose(fid);%关闭文件指针
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