基于MATLAB/Simulink与DSP Builder的FIR滤波器硬件实现系统

资 源 简 介

本项目集成MATLAB/Simulink与DSP Builder工具，提供完整的FIR滤波器设计、频域分析和多速率处理功能，支持参数化配置并自动生成FPGA代码，实现从仿真到硬件的无缝验证流程。

详 情 说 明

基于MATLAB/Simulink与DSP Builder的FIR滤波器设计与硬件实现系统

项目介绍

本项目提供了一个完整的FIR滤波器设计与硬件实现解决方案，通过MATLAB/Simulink环境结合DSP Builder工具包，实现了从算法设计到FPGA硬件实现的完整流程。系统支持滤波器参数配置、频域特性分析、多速率处理等功能，能够自动生成针对FPGA平台的硬件描述代码，满足数字信号处理领域的快速原型开发需求。

功能特性

• 灵活的滤波器设计：支持窗函数法和等波纹法两种FIR滤波器设计算法
• 完整的验证流程：提供频域响应分析、时域信号对比、性能指标评估
• 硬件代码自动生成：通过DSP Builder工具自动生成优化的VHDL/Verilog代码
• 多速率处理支持：支持抽取、插值等多速率滤波操作
• 资源优化：提供硬件资源使用报告，支持量化位数配置优化

使用方法

1. 参数配置：在配置文件中设置滤波器规格参数（采样频率、截止频率等）和系统参数
2. 滤波器设计：运行设计脚本生成滤波器系数并分析频域特性
3. 模型仿真：在Simulink环境中搭建系统模型，进行算法级仿真验证
4. 硬件生成：通过DSP Builder工具生成硬件描述代码
5. 协同仿真：进行硬件在环仿真，验证实际性能指标

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2020a或更高版本，Simulink，DSP Builder工具包
• 硬件平台：支持Intel FPGA系列器件（Cyclone/Arria系列）
• 可选工具：ModelSim/QuestaSim用于RTL仿真，Quartus Prime用于综合实现

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，包括滤波器设计参数的解析与验证、设计算法的选择与执行、系数文件的生成与管理、Simulink模型的自动配置与构建、仿真测试流程的协调控制以及硬件代码生成过程的调度。该文件作为整个项目的入口点，确保各模块间的数据传递与流程衔接，为用户提供一体化的操作接口。