Цифровой фильтр на ПЛИС Опции

[Eduard_k]

Уважаемые участники форума, помогите решить следующую техническую задачу.

Существует два источника сигнала, предварительно отфильтрованные ФНЧ с частотой среза 3 мГц и оцифрованные на скорости 40 мГц разрядностью 10 бит. Необходимо отфильтровать в каждом сигнале отдельно несколько полос по 100кГц, например 800-900 кГц, 1550-1650 кГц и т.д.

Для решения задачи думаю использовать ПЛИС Altera, необходимо разобраться и использовать ПЛИС без покупки Development Kit, опыта работы с ПЛИС на данных момент не имею но готов читать и разбираться. Если вы считаете целесообразным использование других ПЛИС, пожалуйста укажите каких именно.

Для реализации цифрового фильтра думаю использовать трансверсальную схему с КИХ Методы проектирования цифровых фильтров, М.В. Белодедов описанные на странице 26. Такие фильтры достаточно просты. Возможно стоит использовать фильтры другого типа, если так то какие.
Для трансверсального фильтра необходимо определить порядок (количество элементов задержки и сдвига) и определить импульсную характеристику (множители). Пожалуйста, помогите мне расчитать импульсную характеристику, я пробовал создать программу по формуле (1.4) на странице 30, но результат работы моей программы не сходится с примером на рисунке 8. Ниже привожу листинг своей программы:

#include<iostream.h>
#include<math.h>

double H_of_F(double w);

void main()
{
double delta;
cout<<"\n Delta >> ";
cin>>delta;
int n;
cout<<"\n N >> ";
cin>>n;

//integration
double sum = 0.0;
double h = 0.01,p1 = 0.0, p2 = 0.0, pos = 0.0;
for(pos=0;pos<(3.14/delta)
{
p1 = H_of_F(pos)*cos(pos*n*delta);
p2 = H_of_F(pos+h)*cos((pos+h)*n*delta);
sum = sum + (delta/3.14)*(h*(p1+p2)/2);

pos = pos+h;
}


cout<<"Out >> "<<sum;
}

double H_of_F(double w)
{
double F = w/2*3.14;
//Description of frequency characteristic
if(fabs(F)<=1){return 0.5+F/2;}else{return 0;}
}

... возможно где-то я допустил ошибку. Существуют ли готовые проги для расчета множителей, может быть для других фильтров (если они лучше) ? Только желательно именно проги, а не MatCAD. Как мне определить порядок фильтра? Сколько элементов в ПЛИС займет такой фильтр при n=80, например?
В плане ПЛИС думаю использовать семейство MAXII, а если не будут влазить все фильтры то CyClone.

[jorikdima]

Я б на вашем месте сначала расчеты провел, чтоб определиться с требуемыми ресурсами, а потом уже плисину подбирал бы.

[Eduard_k]

Так EP1K10 - это самый маленький ACEX1K

Но у него на самом деле 10000 элементов?

Про комментируйте пожалуйста вопрос CLDP т.к. в случае применения маленьких FPGA, можно подобрать альтернативу из разряда CLDP, это очень важно. В CLDP есть функции защиты от не санкционированного чтения памяти, она ведь там внутри.

[vetal]

В CPLD нет памяти, только на триггерах.
MAXII- FPGA с интегрированным загрузочным ПЗУ. Из-за отсутствия памяти на кристалле - наихудший выбор для указанного вами применения.

Про комментируйте пожалуйста вопрос CLDP т.к. в случае применения маленьких FPGA,

FPGA выйдет на порядок дешевле и функциональнее.

Но у него на самом деле 10000 элементов?

Нет. Там всего 576LE.
10'000 вентилей - это общий критерий, приветенное количество nand2 вентилей(посчитанное по неизвестным алгоритмам).

Закладывать в разработку новую желательно только новые ИС, это обеспечит минимальную стоимость.

Вам в первую очередь необходимо сделать пробный проект и провести оценку необходимых ресурсов. Скачайте с сайта www.altera.ru необходимый софт и экспериментируйте.

Я рекомендую остановиться на cyclone или cyclone2.

ACEX можно ненадолго по ошибке подать 4 В вместо положенных 2,5,

Это не критерий выбора семейства ПЛИС, а результат неграмотной разработки аппаратной части.

функции защиты от не санкционированного чтения

Это пункт ТЗ???
Если да, то смотрите на Actel ProASIC PLUS или ProASIC3 или Axcelerator.
Если нет, то не замарачивайте себе голову.

[Eduard_k]

Это пункт ТЗ???
Если да, то смотрите на Actel ProASIC PLUS или ProASIC3 или Axcelerator.
Если нет, то не замарачивайте себе голову.

Защита от копирования проекта занимает для меня не последнее место, как сейчас так и в будущем. Что такое Actel ProASIC PLUS или ProASIC3 или Axcelerator? Это ASIC как я понимаю? Их нужно изготавливать на заказ большую партию?

[vetal]

Что такое Actel ProASIC PLUS или ProASIC3 или Axcelerator?

Нет. Это FPGA. смотрите на www.actel.com и www.actel.ru.

[DSIoffe]

Но у него на самом деле 10000 элементов?

Эта цифра вряд ли о чём говорит. Правильнее смотреть, как и говорилось, на количество логических элементов. Для самого маленького ACEX их 576, а для самого маленького Cyclone - 2910! Почувствуйте разницу. А цена практически одинаковая. То есть за ту же цену Вы получите намного больше. И встроенной памяти 12288 бит против 59904.
На самом деле я горячо присоединяюсь к совету начать с пробного проекта. Напишите хоть что-нибудь похожее на правду и возьмите такую ПЛИС, чтобы это заняло около 50% ресурсов. Или хотя бы заложите корпус, в котором помещаются как очень большие, так и не очень большие ПЛИС одного семейства - совместимость там есть. А оценить пригодность ПЛИС по каким-то цифровым параметрам всё равно не получится, если не было пробного проекта, так как влияют и подробности устройства конкретного семейства, и ещё куча мелочей. Прдётся на это потратить несколько дней, никуда не деться.

Это не критерий выбора семейства ПЛИС, а результат неграмотной разработки аппаратной части.

Ну ведь не знаете, зачем говорите? Это не критерий, а лирика, и результат совершенно замечательной сопли на монтаже.

[vetal]

Ну ведь не знаете, зачем говорите?

Я, вроде, смайлик поставил. Прошу не обижаться.

[Alex_xxx]

Еще раз могу порекомендовать посмотреть FIR Compiller....
У него можно при синтезе фильтра посмотреть сколько приблизительно фильтру потрубуется логических елементов и обьем памяти если коэффициенты будут хранится в ОЗУ.

На счет того правильно ли он прощитывает коэффициенты мне сомневатся не приходилось. Но при необходимости можно сравнить с Матлабом, или прощитать вручную. Еще одно достоинсво на счет прощета коэффициентов фильтра то что их можно сразу просмотреть как в виде целых так и дробных чисел.

А то что он платный это не резон чтобы сразу отказыватся и не посмотреть. Главное идеЯ. А наш мир не без добрых людей

[Eduard_k]

Спасибо за совет, я уже давно скачал FIR Compiler, вещь замечательная но платная Без лицензий можно только довольствоваться посчитанными коэфициентами.

Где б найти добрых людей

[Koluntaev]

А может Вам все таки присмотреться к Xilinx? XC3S200 в Cкане стоит 11 баксов, так там 1920 слайсов и 216 килобит памяти. И ядро FIR фильтра в ISE бесплатное.

[Eduard_k]

А ISE - это типа Quartus? Он распространяется бесплатно?

[Koluntaev]

Да, ISE - это САПР для Xilinx. Полная версия стоит денег, однако Xilinx выкладывает на сайте бесплатную версию ISE WebPack. Отличается от платной отсутствием поддержки больших кристаллов, но я думаю под вашу задачу должно хватить ее возможностей.

[Eduard_k]

FIR Compiler - очень хорошая штука. Как можно заставить его сгенерировать файл, так чтобы не покупать лицензии т.к. для 1-2 устройств это крайне дорого. Может кто-нибудь сделает милость и поделится лицензиями, Alex_xxx говорил что мир не без добрых людей. Может есть какой-нибудь кряк? Очень нужен этот FIR Compiler.

[DmitryMS]

Под XILINX очень поможет System Generator. Это набор Blockset-ов для Matlab от XILINX. При помощи его вы сможете все сделать - посчитать коэффициенты, отладить, от симулировать, сгенерить bitstrim. Вам потребуется MATLAB 7.0 SP2, ISE (WEbPack), SysGen. Сам на праздниках занимался самообразованием. Так что если нужны mbl файлы, могу кинуть. Правда без программных пакетов ни чего не получится.

Сообщение отредактировал DmitryMS - May 5 2006, 18:52

[Alex_xxx]

FIR Compiler - очень хорошая штука. Как можно заставить его сгенерировать файл, так чтобы не покупать лицензии т.к. для 1-2 устройств это крайне дорого. Может кто-нибудь сделает милость и поделится лицензиями, Alex_xxx говорил что мир не без добрых людей. Может есть какой-нибудь кряк? Очень нужен этот FIR Compiler.

Могу посоветовать посмотреть обсуждение этого форума на счет FIR Compiler.

http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=14195&hl=fir