MATLAB设计不同结构的FIR或IIR滤波器

　　网上很多教程都是使用MATLAB的FDATool工具设计滤波器，然后将系数导出，放到IP核中，由IP核根据数据速率核主处理时钟来决定滤波器的结构。这种设计方式很方便但是不灵活，有时会碰到这种情况：我们需要一个FIR滤波器，数据速率和主处理时钟速率都很高，甚至一样，且滤波器的阶数又很高，这个时候由IP自己来生成滤波器时，会生成全并行滤波器，会占用大量资源，甚至资源都不够用。此时我们希望能自己决定滤波器的结构，从而达到资源和效率相匹配的目的。高手可以自己动手用HDL语言来实现自己所需结构的滤波器，本文介绍一种用MATLAB提供的Filterbuilder工具来设计滤波器，并自动生成我们所需结构滤波器的HDL代码。

打开Filterbuilder工具

　　打开Filterbuilder工具有两种方式，一种是在MATLAB的的应用程序中的信号处理和通信一栏下，如图所示：（我用的是MATLAB2016a版本，PS：点击图标右上方的星星图标，可以将工具添加到收藏夹，以后打开方便。）

第二种是在MATLAB的命令行窗口直接输入filterbuilder回车，选择lowpass，然后确定。

　设计一个低通FIR滤波器

　　设计一个低通FIR滤波器，采样率245.76MHz，通带带宽3.2MHz，阻带5MHz，通带纹波0.1dB，阻带衰减80dB，窗函数为Kaiserwin。如图所示：

　　点击Apply后再点击右上角的View Filter Response就可以看到滤波器的幅频响应，点击信息按钮，能看到滤波器的阶数以及资源情况，如果全并行结构实现这个滤波器的化，需要687个乘法器，显然这是不合适的。

　　生成所需结构的HDL

　　点击Data Types按钮，Arithmetic栏选择Fixed point，根据具体情况填入输入数据精度

　　点击Code generation标签，然后点击generate HDL，在弹出窗口根据自己熟悉的语言选择VHDL或Verilog。在Architecture处可以选择全并行、全串行、部分串行、级联串行以及分布式。这里选择部分串行，点击view details可以看到不同结构消耗不同数量的乘法器，根据自己系统要求可以自由选择。在下面还可以选择增加流水线寄存器。

　　点击global setting，将clock enable input port 名称改为ce。这为后续将HDL代码导入system generator的black box提供方便。

　　后面几项根据需要设置。设置完成后点击Generate，即可生成HDL代码。HDL代码可以当做一个模块直接添加到程序中，可以综合。

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