頻域?yàn)V波的C//C++軟件化實(shí)現(xiàn)

概述

前段時(shí)間用matlab仿真了一波基于FFT卷積的頻域FIR濾波器，比如采樣率12MHz，需要做一個(gè)如下圖所示的500KHz低通濾波器（帶外抑制僅60dBc），濾波器的階數(shù)為326階，以XC7K325T的DSP資源數(shù)約840作為參考,在12MHz的時(shí)鐘下只能實(shí)現(xiàn)5個(gè)這樣的濾波器，在采用高頻時(shí)鐘后可以減低DSP資源使用率，但是當(dāng)歸一化頻率不變，采樣率上升到120MHz，同樣的系數(shù)濾波器的低通截止頻率為5MHz，雖然系數(shù)不變，但此時(shí)將很難再大幅提高時(shí)鐘頻率復(fù)用資源來(lái)降低占用率了，一方面不同規(guī)格的FPGA芯片都有其自身的頻率限制，另一方面邏輯設(shè)計(jì)本身也會(huì)存在時(shí)許限制。

帶外抑制60dbc的階數(shù)=326

帶外抑制80dBc的階數(shù)=399

歸一化頻率不變，采樣率提升到120MHz時(shí)（注意：濾波器系數(shù)是相同的）

C/C++軟件化實(shí)現(xiàn)

以下為FFT卷積算法在Qt的C\\C++環(huán)境下的實(shí)現(xiàn)FIR濾波的效果

原始信號(hào)的FFT結(jié)果即為常見(jiàn)的信號(hào)頻譜，該信號(hào)存在較強(qiáng)的高次諧波

而濾波器系數(shù)FFT后得到的是濾波器的幅頻特性曲線，這一點(diǎn)比較有意思，濾波器系數(shù)實(shí)際是該濾波器的時(shí)域沖擊響應(yīng)波形的離散采樣

以上為濾波后的頻域結(jié)果，圖中500Khz以外的頻譜部分全部被抑制了大約60dBc；