ตัวอย่างการออกแบบระบบการแปลง Digital Down ที่มีฟังก์ชันคอมไพเลอร์ cascaded-integrator-comb (CIC) และ finite impulse response (FIR) แสดงถึงระบบดิจิทัลแบบมัลติแชนเนลโดยใช้ทรัพย์สินทางปัญญา (IP) การประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP)
การแปลงอัตราตัวอย่างมีแอพพลิเคชั่นมากมายในระบบดิจิทัลสมัยใหม่ โดยเฉพาะระบบการสื่อสารไร้สาย เช่น ระบบ WCDMA และ WiMAX การปรับใช้อย่างมีประสิทธิภาพของการลดและการแทรกแซงสามารถทําได้โดยการขยายตัวกรอง CIC และ FIR
ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นถึงระบบการแปลงอัตราข้อมูลแบบ Down ที่สามารถพบเห็นได้ทั่วไปในตัวรับสัญญาณ WiMAX การกล้ําสัญญาณแบบ Division Multiplexing (TDM) แผนผังระบบโดยรวมจะแสดงอยู่ในรูปภาพที่ 1
รุ่น
การป้อนข้อมูลไปยังตัวอย่างการออกแบบมาจากแหล่งข้อมูลอิสระสองแหล่ง เช่น ส่วนประกอบในเฟส (I) และส่วนประกอบ Quadrature (Q) ของระบบการสื่อสารดิจิทัล สัญญาณในเฟสคือคลื่นไซน์ที่มีความถี่กลาง 4.57 MHz สัญญาณ Quadrature เป็นคลื่นโคไซน์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ 4.57 MHz การสตรีมข้อมูลอินพุตแบบหลายเวลารวมกันจะถูกสุ่มตัวอย่างที่ 182.784 MHz ดังนั้นอัตราข้อมูลที่สอดคล้องกันสําหรับสัญญาณในเฟสและ 4adrature คือ 91.392 MHz ส่วนหนึ่งของสัญญาณอินพุตเสียหายด้วยเสียงรบกวนเพิ่มเติมความถี่สูง
ตัวกรอง CIC และ FIR จะแปลงอัตราตัวอย่างสัญญาณในเฟสและ 4rature เป็น 11.484 MHz ในขณะที่ยังคงรักษาข้อมูลสเปกตรัมสัญญาณอินพุต นอกจากนี้ ตัวกรองการ decimation ยังปฏิเสธเสียงรบกวนแบบ Out-of-Band อีกด้วย ดังนั้นเอาต์พุตของระบบการแปลงอัตรานี้จึงควรไม่มีเสียงรบกวนรบกวนคลื่นไซนัสของความถี่ 4.57 MHz สําหรับระบบการเปลี่ยนแปลงอัตราที่กําหนดอย่างดี สัญญาณข้อมูลแบนด์แคบควรรักษาสเปกตรัมตั้งแต่อินพุตไปจนถึงเอาต์พุตดังที่แสดงในตัวอย่างการออกแบบนี้
คุณสมบัติ
- มีการใช้การปฏิเสธหรือการแทรกแซงอย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ CIC Compiler IP
- FIR Compiler ได้รับการกําหนดค่าให้มีการตอบสนองความถี่ซิงก์แบบผกผันเพื่อชดเชย Droop ตัวกรอง CIC
- มีสคริปต์ MATLAB* ที่ออกแบบตัวกรองการชดเชย CIC ไว้ให้สําหรับการอ้างอิงของคุณ สคริปต์ใช้วิธีการสุ่มตัวอย่างความถี่ในการออกแบบตัวกรอง FIR ที่มีการตอบสนองของความถี่ Sinc แบบผกผัน การตอบสนองของระบบโดยรวมได้รับการลงจุดให้คุณตรวจสอบข้อมูลจําเพาะของระบบที่สําคัญ เช่น การลดทอนแบบ Pass-Band และ Stop-Band
- รองรับแหล่งข้อมูลอินพุตหลายแหล่ง สําหรับแอปพลิเคชันไร้สายและแบบมีสาย สามารถดูข้อมูลอินพุตได้เมื่อทําการกักกันเวลาแบบหลายเท่า สําหรับแอปพลิเคชันอื่นๆ แหล่งข้อมูลสามารถถูกมองว่าถูกแทรกสลับได้
- ตัวแปลงรูปแบบแพคเก็ตจะถูกรวมเข้าอย่างเหมาะสมเพื่อยกเลิกการแทรกแซงแหล่งข้อมูลหลายแหล่งเพื่อการแสดงผล
- อินเทอร์เฟซการสตรีมมิ่ง Avalon® (Avalon-ST) จะถ่ายโอนข้อมูลแพ็กเก็ตจากแหล่งข้อมูลหลายแหล่งระหว่างคอร์ สําหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Avalon-ST โปรดดูข้อมูลจําเพาะอินเทอร์เฟซAvalon® (PDF)
แฟ้ม
ดาวน์โหลดไฟล์ที่ใช้ในตัวอย่างนี้:
- ดาวน์โหลดไฟล์การออกแบบตัวอย่าง DDC (เวอร์ชั่น 71)
- ดาวน์โหลดไฟล์ README ตัวอย่าง DDC (เวอร์ชั่น 71)
- ดาวน์โหลดไฟล์การออกแบบตัวอย่าง DDC (เวอร์ชั่น 61)
- ดาวน์โหลดไฟล์ README ตัวอย่าง DDC (เวอร์ชั่น 61)
การใช้การออกแบบนี้อยู่ภายใต้และอยู่ภายใต้ข้อกําหนดและเงื่อนไขของข้อตกลงสิทธิ์การใช้งานการออกแบบที่อ้างอิงฮาร์ดแวร์
ไฟล์ในการดาวน์โหลด zip ประกอบด้วย:
- TDMDDC.mdl - ไฟล์การออกแบบ DSP Builder
- ciccomp.m - สคริปต์ MATLAB สําหรับการออกแบบฟิลเตอร์ชดเชย CIC แบบผกผัน
- cic.vhd - ไฟล์ wrapper เพื่อสร้างคอร์ CIC Compiler IP
- fir.vhd - ไฟล์ห่อหุ้มเพื่อสร้างคอร์ IP คอมไพเลอร์ FIR
- fdcoeffR4N8M1L110.txt - ค่าสัมประสิทธิ์ตัวกรอง FIR ที่สร้างขึ้นล่วงหน้า
พารามิเตอร์
ตัวอย่างการออกแบบ CIC และการชดเชย FIR ในDSP Builder for Intel® FPGAs
ตารางที่ 1 แสดงข้อมูลจําเพาะการตอบสนองความถี่โดยรวม เลือกพารามิเตอร์สําหรับตัวกรอง CIC และ FIR (ดูตาราง 2 และ 3) ตามข้อกําหนดการตอบสนองความถี่
ตารางที่ 1 ข้อกําหนดสเปกตรัมทั้งหมดของ WiMAX DDC
ค่าพารามิเตอร์ | |
---|---|
ความถี่การสุ่มตัวอย่างอินพุต | 91.392 MHz |
ความถี่การสุ่มตัวอย่างเอาต์พุต | 11.424 MHz |
Pass-Band Edge | 4.75 MHz |
ระลอกแบบ Pass-Band | < 0.05 dB |
การลดทอนแบบ Stop-Band | > 90 dB |
ตารางที่ 2 พารามิเตอร์สําหรับตัวกรอง CIC
ค่าพารามิเตอร์ CIC | |
---|---|
ประเภทตัวกรอง | การปฏิเสธ |
จํานวนขั้นตอน | 8 |
อัตราการเปลี่ยนแปลงแฟคตอเรต | 4 |
ความล่าช้าที่แตกต่างกัน | 1 |
จํานวนอินเทอร์เฟซ | 1 |
จํานวนแชนเนลต่ออินเทอร์เฟซ | 2 |
ความกว้างของข้อมูลอินพุต | 8 |
ความกว้างของข้อมูลเอาต์พุต | 16 |
การตัดแต่งกิ่งโฮเจนัวร์ | บน |
การปัดเศษเอาต์พุต | มาบรรจบกัน |
ตารางที่ 3. พารามิเตอร์สําหรับตัวกรอง FIR
ค่าพารามิเตอร์ FIR | |
---|---|
ข้อมูลจําเพาะอัตรา | การตัดสินโดย 2 |
ช่องสัญญาณอินพุต | 2 |
บิตวิดธ์อินพุต | ไบนารีที่ลงนาม 16 |
บิตวิดธ์เอาต์พุต | ความละเอียดเต็มรูปแบบ |
มาตราส่วนสัมประสิทธิ์ | ไม่ |
ตระกูลอุปกรณ์ | Stratix® II |
โครง สร้าง | MCV |
ระดับไปป์ไลน์ | 2 |
นาฬิกาต่อข้อมูลเอาต์พุต | 2 |
อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล | M4K |
อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลสัมประสิทธิ์ | M512 |
ตัว คูณ | บล็อก DSP |
อินพุตสัมประสิทธิ์ | จากไฟล์ |