Уважаемые знатоки! Я новичёк в реализации ЦОС на FPGA. В общем нужно сделать на FPGA ФНЧ с полосой пропускания 0,01 задерживания 0,02 с ослаблением >87Дб.
Но при расчете получается огромный порядок. Ума не приложу, как такое можно реализовать, по стандартной схеме? Может есть какие то более рациональные подходы?

Хотя возможно я иду не правильным путём.
В общем задача такая:
АЦП работатет со сверхдискретизацией на 50Мгц, полоса сигнала от 30Кгц до 1Мгц, внутри FPGA нужно перемножить sin/cos c DDS на входной сигнал(частота с DDS такая же как и сигнал, только фаза разная). В Фазе заключена полезная информация. Мой не большой опыт подсказывает что сигнал нужно отфильтровать, затем проредить до 2Мгц. После перемножения с DDS снова отфильтровать, убрав двойную частоту. Может быть "пнёте" в нужном направлении как такую задачу можно решить более безболезненно?

По стандартной никак.Можно конечно реализовать фильтр с параллельной структурой,но реализовывать больше 500 умножителей и хренову тучу сумматоров ни к чему
Советую структуру на ячейке MAC Engine.Один умножитель,один аккумулятор,линия задержки и блочок управления.И будет Вам счастье.
Или просто сгенерите готовую корку в CoreGenerator.

А есть ли более подробная информация по данному методу реализации? Мож книжкие какие подскажите? Не люблю я "корки", просто не знаю что там в них внутри генерится.
Кстати я слышал о CIC фильтрах, но немогу понять как производить нормировку данных в FPGA. Ведь при суммировании на множестве каскадов может быть переполнение, да и точность не хочется терять.

CIC-фильтр - правильное направление. При больших коэффициентах децимации, обычно вначале делают "грубую" фильрацию-децимацию на CIC, а потом на FIR с децимацией в 2-4 раза "подправляют". CIC хороши тем, что в них нет умножителей и их сложность от порядка децимации зависит слабо.

Информации по CIC полно в интернете. Например: http://users.snip.net/~donadio/cic.pdf (Ну и вообще: www.yahoo.com=>search: CIC-filter). Там есть и удобная струтура (Хогенаура) и как разрядность каскадов выбрать. Переполнения, кстати, в CIC-е постоянно происходят, но не мешают.

Еще у Xilinx в appnot-ах естьинформация по CIC (http://www.xilinx.com/ipcenter/catalog/logicore/docs/cic.pdf), а также по FIR и DDC. Посмотрите, на их сайте.


Еще можеть быть полезно посмотреть Digital Down Convertor-ы (DDC) - микросхемы, сделанные специально для Вашей задачи. У Analog Device: AD6620, AD6634, AD6635, и т.д. или у Texas Instrument GC4016, GC5016.

Спасибо за толчок в нужном направлении, буду изучать CIC.


Смотрел, в общем мне идея понятна. Хочу правда с переполнениями разобраться, мож есть у кого оригинальная статья Хогенауэра про CIC? Здесь была ветка по CIC, но я пока не "свой" и скачать немогу с ФТП. Если не сложно, может ли кто нибудь ее здесь приаттачить? кажется называется она так: "An economical class of digital filters for decimation and interpolation.pdf"



У меня к сожалению не стандартная задача.
DDS выдаёт 3 сигнала sin(wt);cos(wt);sin(wt+p)
сигнал sin(wt+p) - выдаётся наружу через DAC, на исследуемый элемент на основе кварца. Он добавляет фазовый сдвиг, который зависит от механических воздействий на него. А фаза p - для компенсации фазовых потерь в аналоговых цепях. В итоге получается сигнал sin(wt+f)
задача сводится в выделении сигналов sin(f) и cos(f) в fixed point. которые потом уходят на ДСП. ДСП, в свою очередь подстраивает w на DDS, чтобы система находилась в резонансе. В общем это ФАПЧ в цифровом виде. Вообще говоря, может быть кто нибудь делал похожую задачу. Был бы очень признателен, если кто нибудь подскажет, правильно ли я все делаю, а то я тока начинаю разбираться в ЦОС, да и может быть выбрал не самый короткий путь.

Пользуйтесь наздоровье

Не подскажете, какой порядок получается для FIR'а? Дополнительно, какая форма АЧХ нужна и неравномерность?

Спасибо!


Синтезил в Матлабе - порядок 506, думаю для такой задачи главное линейная фаза в полосе пропускания. Ачх - как у обычного FIR, главное чтобы подавление на 2w частоте было не менее 87Дб, иначе смысла в сверхдискретизации нет. Что касается неравномерности, тут я пока оценить немогу.

Решил вот попробовать корки. Но не могу понять, поставил ISE.9.2, в папке где находятся все корки есть DDC и CIC, но немогу найти их в самой среде. Может кто подскажет, в чем может быть проблемма?

В продолжении о применении CIC фильтра возникает еще один вопрос. Полоса пропускания чистого CIC фильтра очень неравномерна и соответственно после него необходимо ставить корректирующий фильтр. Подскажите пожалуйста методику расчета этого корректирующего фильтра.

Если фильтр нужен симметричный, то никакого CIC для такого порядка не надо, для Virtex-4 или -5 все решается "в лоб" - 2 блока памяти и 3 DSP48 + немного логики.

По-моему в Mathlab просто выбирается Инверсный sinc фильтр,ну и параметры свой вбиваете.Получите набор коэффициентов для обычного FIR фильтра.И будет Вам счастье.


Пользуйтесь поиском или посмотрите сдесь
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=34205

А поточнее можно в матлабе место указать, где в качестве желаемой АЧХ можно задавать инверсный sinc, да и не просто sinc, а его некая степень?

У меня спартан 3, поколение Virtex для меня дороговато. так что особо ресурсами похвастаться немогу.
А насчет того, нужна ли мне симметриная ИХ, скорее все равно, если только тут нет каких то скрытых камней.

У меня все же осталься вопрос по ISE.9.2. У когонибудь загружаются корки: CIC и DDC?


Там особо ничего нету, типа ставте полную версию - и все будет ок. Но у меня вроде полный ISE. В папке где корки лежат они есть, но из среды не запускаются.

Ставьте два FIR'а последовательно, и то меньше будут чем этот CIC. CIC выгодно использовать, когда коэффициент децимации нужен большой и полоса узкая (не Ваш случай). Коэффициент децимации для CIC придется брать наверное 10 и количество стадий >5, но скорей всего вообще использовать нельзя (слишком большое внеполосное подавление и полоса широкая). Посмотрите по даташиту, сколько ресурсов на это уйдет.
По поводу симметрии - в большинстве случаев используются симметричные фильтры и подводных камней не вижу.

Если ставить 2 FIR последовательно где нужно ставить дециматор или его делать прямо внутри FIR'ов? И как их нужно правильно рассчитывать? Кстати ширина полосы - 200Гц - довольно узкая.

Дециматор конечно внутри самого FIR'a находится, сам принцип его таков, что порядок помимо тактовой частоты зависит еще от отношения входной и выходной частоты. Иначе порядок определялся бы отношением тактовой и входной/выходной частот.
Вот для полосы 200Гц смысл в CIC есть и самый прямой. Суммарный порядок получается очень большой (может быть несколько тысяч) и по объему выгоднее поставить один CIC, чем несколько каскадно соединенных FIR'ов. Надо точно подсчитать какой коэффициент децимации для него выбрать и сколько стадий взять (по опыту должно немного получиться). К какой литературе обратиться сейчас к сожалению не могу сказать, не помню.

набираете в коммандной строке матлаба:
h = fdesign.ciccomp(d,nsections) % подробнее doc fdesign.ciccomp
далее по полученной спецификации создаете объект-фильтр:
hcic=design(h,'equiripple'); % подробнее doc design

А не подскажите, за что отвечает параметр sinc frequency factor?

Вот можно готовым скриптом от Altera воспользоваться

где вы нашли параметр "sinc frequency factor"

готовый скрипт от АЛЬТЕРы также создает компенсирующий CIC-фильтр методом выборки частоты, но он какой-то менее удобный.

"Practical FIR filter design in Matlab" стр28, внизу в левой колонке

А где взять эту книгу? можете скинуть ссылку? Или выложить где нибудь.

такой книги у меня нет, создать компенсирующий фильтр можно указанным мной способом, задаваемые параметры можно подробнее посмотреть в хелпе.

http://www.techonline.com/learning/techpaper/193102327
https://tagteamdbserver.mathworks.com/ttser...3_firdesign.pdf
http://webscripts.softpedia.com/scriptDown...load-34854.html

Можно ли к задаче узкополосной фильтрации применить схему: FFT -> маска -> IFFT?
FFT и IFFT скажем на 8 отсчетов. А маской выделить спектр 1/8, а остальное занулить. Так можно делать? Будет ли при этом постоянная задержка?