#Matlab中滤波器设计(FDAT)

1、在 matlab 中有一个滤波器设计和分析工具 FDAT, 可以通过此工具来对滤波器进行设计。matlab 中一些简单的命令： round（x 把 x 舍入到最近的整数 计算 x 的绝对值sqrt(x计算 x 的平方值fix(x把 x 沿 0的方向舍入到最近的整数值floor(x把 x 舍入到比 x小的最近的整数ceil(x把 x 舍入为比 x 大的最近的整数要设计滤波器，首先要做的就是要知道各个系数。其实系数我们是可以通过 matlab 的 FDAT 工具来进行计算的。步骤如下：Filter Design Filter Design &Analysis Tool, 即可启动 FDATool

2、。也可在 matlab 中执行 fdatool 来启动 FDATool 。FDATool 启动后如下图所示的窗口。2 ）按照要求自己设计滤波器。启动 FDATool 后的界面就是滤波器的设计界面，如上图 所示，要从其它的界面进入滤波器的设计界面可以倒垃圾 FDATool 窗口坐下侧的一列工具 按钮中的最下一个图标 filter design , 即可进入设计界面。在该界面中要进行滤波器的设计。 首先要选择滤波器的类型，滤波器的类型有高通、低通、带通和带阻，以及其它的好几种。 选择好类型之后就要选择设计方法，设计方法从大类上有两种，一种是 FIR, 另一种是 IIR。 每一大类中又有很多种不同的

3、方法。针对不同的设计方法，后面有不同的选项。然后就是 滤波器的阶数 ，如果是 11 阶的滤波器则输入 10就可以了。设置完这些就需 要设置滤波器的频率特性和幅度特性了。其中 Fs 是采样频率， Fp 是通带截止频率， Fs 是 阻带截止频率。后面的 Apass 是指通带内允许的最大衰减， Astop 是指阻带内允许的最小 衰减。设置完这些参数之后，按 Design Filter 就可以按要求设计出该滤波器了。在本次举例中设置如下图：3 ）滤波器设计和性能分析 设计完成后需要对滤波器进行性能分析，检查是不是符合要求。性能分析可通过单击 Analysis 菜单，下面有很多子菜单来进行。1、Magn

4、itude Response（ 幅频响应）图略2、Phase Response（ 相频响应）3、相幅联合分析4、冲击响应 Impulse Response 后可得到如下的图形）/ 85、滤波器的系数 Filter Coefficients 之后会看到系数的。 图略） 还有其他的分析，都省略了吧！ 4 ）设置量化参数matlab 在计算系数时只是追求高精度而没有考虑有限字长。我们在 fpga 中实现时字长是 有限的，所以要对系数首先进行量化。点击左下脚的Set Quantization parameter 就可以设置量化参数了。/ 8默认时 Turn quantization on 是没有选中的

5、，只有选中之后才可以设置后面的各个项。选中 Convert coefficients to 就可以设置系数的格式了。因为我们要在 fpga 要实现，所以在 此次选择定点数 , 如果选择定点数则就需要选择舍入模式，其中有round 、 fix、 floor 、ceil 等各个的意义见开头提到的几个函数。也可在 matlab 中用 help 来查看各个命令的作 用哦！ 看看 matlab 是不是很人性啊！）后面是选择溢出模式和定点数的数据格式的。Format 中有两个数字，前面一个呢是字的总长度，后面一个呢是小数的长度。如果你对某 些选项还不太明白，那就找到这个选项对应的命令，然后 help 一下

6、就可以了。 设置完成后在 Filter Coefficient 窗口最下面还可以看到对应的命令呢！这是不是很令人兴 奋啊！如下图：/ 8量化之后，依然可以用前面说过的几种分析方法来对比量化前后的不同。export ，出现如下对话框。可以将系数导出到workspace 空间中，以变量Num 的形式存在。/ 8但是变量 Num 都是小于 1 的数，所以还是不能用 fpga 来进行处理，所以要把它进行扩大。 那到底要扩大多少倍呢，通过看资料我的理解就是在 fpga 处理中你的系数是几位数就可以 扩大多少倍。比如你的系数准备是 9 位数，那么你可以给 Num 乘以 2的 9 次方。又查了一些资料才发现，系数的量化实际可以直接通过下面的命令来实现： coeff=round(Num*29,*32767 这样得 到的系数也是可以用的。如果要检查你得到的系数是否可用，可以通过在 matlab 输入这条