將Matlab的fdatool生成的Coefficients導(dǎo)出到Altera FIR Megaco

1、將Matlab的fdatool生成的Coefficients導(dǎo)出到Altera FIR Megaco今天和列位交流一下fdatool和FIR MegaCore的一個使用技巧的問題（和這些軟件有關(guān)的基本概念不在此贅述）。首先fdatool是Matlab自帶的一個數(shù)字濾波器的設(shè)計分析軟件，里面提供了豐富的參數(shù)供調(diào)整（具體的參閱Matlab的教材），大大降低了數(shù)字濾波器的設(shè)計難度，同時又可以設(shè)計出高質(zhì)量的濾波器。fdatool雖然不是最好的濾波器設(shè)計軟件，但是在Matlab響亮的名號下，得到了廣泛的使用。FIR Megacore是Altera針對其主流FPGA推出的一款商業(yè)化的數(shù)字濾波器設(shè)計軟件，可

2、以直接生成HDL代碼（可綜合的，但是加密了），同時其結(jié)構(gòu)針對Altera自己的FPGA做了各種各樣的優(yōu)化。盡管fdatool也可以生成可綜合的HDL代碼，但是沒有針對FPGA的M4K、DSP Block做出相應(yīng)的優(yōu)化，所以性能和FIR Megacore生成的FIR濾波器有相當?shù)牟罹?。然而，F(xiàn)IR Megacore的濾波器設(shè)計工具相當?shù)暮唵?，只提供了窗函?shù)法，用戶只能定義有限的幾個參數(shù)。而其他的設(shè)計方法，比如矩形系數(shù)更好的等紋波法則只能在fdatool里面找到。 所幸的是，F(xiàn)IR Megacore提供了濾波器的Coefficients導(dǎo)入的選項，可以使用第三方工具生成的Coefficients。

3、這使得我們能夠用FIR Megacore來實現(xiàn)fdatool生成的濾波器。FDATool的介紹 FDATool(Filter Design&Analysis Tool)是MATLAB信號處理工具箱里專用的濾波器設(shè)計分析工具，MATLAB 6.O以上的版本還專門增加了濾波器設(shè)計工具箱(Filter Design Toolbox)。FDATool可以設(shè)計幾乎所有的常規(guī)濾波器，包括FIR和IIR的各種設(shè)計方法。它操作簡單，方便靈活。 FDATool。界面總共分兩大部分，一部分是Design Filter。在界面的下半部，用來設(shè)置濾波器的設(shè)計參數(shù)；另一部分則是特性區(qū)，在界面的上半部分，用來顯示

4、濾波器的各種特性。Design Filter部分主要分為：Filter Type(濾波器類型)選項，包括Lowpass(低通)、Highpass(高通)、Bandpass(帶通)、Bandstop(帶阻)和特殊的 FIR濾波器。  Design Method(設(shè)計方法)選項，包括IIR濾波器的Butterwotth(巴特沃思)法、Chebyshev  Type I(切比雪夫I型)法、Chebyshev Type II(切比雪夫II型)法、Elliptic(橢圓濾波器)法和FIR濾波器的Equiripple法、Least-Squares(最小乘方)法、 Window(窗函數(shù))

5、法。Filter Order(濾波器階數(shù))選項，定義濾波器的階數(shù)，包括Specify Order(指定階數(shù))和Minimum Order(最小階數(shù))。在Specify Order中填入所要設(shè)計的濾波器的階數(shù)(N階濾波器，Specify Order="N-1")。如果選擇Minimum Order，則MATLAB根據(jù)所選擇的濾波器類型自動使用最小階數(shù)。Frequency Specifications選項，可以詳細定義頻帶的各參數(shù)，包括采樣頻率和頻帶的截止頻率。它的具體選項由Filter Type選項和Design Method選項決定。例如Bandpass(帶通)濾波器需要定

6、義Fstop1(下阻帶截止頻率)、Fpass1(通帶下限截止頻率)、Fpass2 (通帶上限截止頻率)、Fstop2(上阻帶截止頻率)，而Lowpass(低通)濾波器只需要定義Fstop1、Fpass1。采用窗函數(shù)設(shè)計濾波器時，由于過渡帶是由窗函數(shù)的類型和階數(shù)所決定，所以只需定義通帶截止頻率，而不必定義阻帶參數(shù)Magnitude Specifications選項，可以定義幅值衰減的情況。例如設(shè)計帶通濾波器時，可以定義Wstop1(頻率Fstop1處的幅值衰減)、Wpass (通帶范圍內(nèi)的幅值衰減)、Wstop2(頻率Fstop2處的幅值衰減)。當采用窗函數(shù)設(shè)計時，通帶截止頻率處的幅值衰減固定為

7、6db，所以不必定義。 簡要流程如下： Step-1：在Matlab的命令行上輸入：fdatool，啟動Filter Design & Analyze Tool；  Step-2：Filter Design & Analyze Tool（fdatool）的主界面； Step-3：基于等紋波法設(shè)計一個FIR濾波器； Step-4：這個濾波器的幅頻特性； Step-5：在fdatool主界面的File菜單中選取Export. Step-6：在Export的對話框中，Export To選擇Coefficient File(ASCII)，F(xiàn)ormat選擇Decimal；Step-7：修改導(dǎo)出的fcf文件，把那些廢話刪掉（非常重要）； Step-8：調(diào)用Altera FIR Megacore的，點擊Parameters按鈕；  Step-9：在主界面中，我們可以看到一個默認的低通濾波器，不要管它，直接點擊坐標圖上面的那個Edit Coefficient Set按鈕； Step-10：在Coeffi