Bộ lọc nội suy CIC với hỗ trợ dữ liệu đa kênh

Được đề xuất cho:

  • Thiết bị: Không xác định

  • Quartus®: v7.2

author-image

Bởi

Ví dụ thiết kế Bộ lọc nội suy CIC với hỗ trợ dữ liệu đa kênh thể hiện cách sử dụng chức năng CIC MegaCore để triển khai chuyển đổi tỷ lệ mẫu kỹ thuật số cho nhiều nguồn dữ liệu độc lập.

Hệ thống xử lý tín hiệu kỹ thuật số (DSP) thường cần làm việc với nhiều kênh song song. Đối với các ứng dụng chuyển đổi tỷ lệ dữ liệu kỹ thuật số giảm hoặc tăng (nếu các kênh khác nhau có yêu cầu thay đổi tỷ lệ giống nhau), thay vì sao chép cùng một phần cứng cho mỗi kênh đầu vào, việc chia sẻ thời gian của các phần phần cứng tốc độ thấp có thể cung cấp khả năng sử dụng lại tài nguyên đáng kể. Đây là khái niệm hoạt động đa kênh của chức năng megaCore của bộ lọc Cascaded-Integrator-Comb (CIC).

Trong ví dụ này, chúng tôi định cấu hình Trình biên dịch CIC để hỗ trợ nhiều giao diện để chúng tôi có thể tận dụng lợi thế của việc tiết kiệm tài nguyên ở chế độ đơn đầu vào-đa đầu ra (SIMO) để nội suy. Sơ đồ hệ thống tổng thể được hiển thị trong Hình 1. Để biết thêm thông tin về hỗ trợ đa kênh CIC, hãy tham khảo Hướng dẫn Sử dụng Trình biên dịch CIC (PDF).

Hình 1. Biểu đồ khối của ví dụ chuyển đổi kỹ thuật số hóa sử dụng bộ lọc CIC ở chế độ SIMO.

Tính năng

Minh họa này có các tính năng sau:

  • Bộ lọc CIC được định cấu hình để có hai giao diện độc lập để hỗ trợ các kênh dữ liệu đầu vào song song. Điều này cho phép bộ lọc CIC chia sẻ thời gian các phần bộ lọc lược dữ liệu thấp cho tất cả các kênh đầu vào.
  • Trình biên dịch phản hồi xung hữu hạn (FIR) được định cấu hình để có phản ứng tần số không biến đổi tần số để bù đắp lượng nước lọc CIC.
  • FiR Compiler sử dụng kiến trúc biến đổi nhiều chu kỳ (MCV) sử dụng lại các bội số và cung cấp khả năng tiết kiệm tài nguyên bổ sung. Để biết thêm thông tin về kiến trúc MCV, hãy tham khảo Hướng dẫn Sử dụng Trình biên dịch FIR (PDF).
  • Bộ lọc bù CIC thiết kế kịch bản MATLAB được cung cấp để bạn tham khảo. Kịch bản này sử dụng phương pháp lấy mẫu tần số để thiết kế một bộ lọc FIR có phản ứng tần số inc ino trong môi trường. Phản hồi hệ thống tổng thể được đề xuất cho bạn để xác minh các thông số kỹ thuật hệ thống chính như gợn băng tần pass và giảm cường băng tần dừng.
  • Avalon® Streaming Interface được sử dụng để truyền dữ liệu gói từ nhiều nguồn dữ liệu giữa các chức năng MegaCore. Để biết thêm thông tin về giao Avalon Truyền phát trực tiếp, hãy tham khảo Thông số kỹ Avalon giao diện phát trực tuyến nhanh.
  • Avalon Chuyển đổi Định dạng Gói Truyền trực tuyến được bao gồm trong nhiều kênh dữ liệu interleave/deinterleave đúng cách.

Mô hình

Đầu vào cho ví dụ thiết kế là hai nguồn dữ liệu độc lập. Một tín hiệu nguồn là sóng sine và tín hiệu còn lại là sóng cosine. Cả hai đều có tần số sóng mang là 2,5 MHz. Một phần của tín hiệu đầu vào bị hỏng do tiếng ồn bổ sung tần số cao. Các nguồn dữ liệu tạo ra dữ liệu liên tục; do đó, tín hiệu startofpacket và endofpacket của Giao diện Phát trực tuyến Avalon được định cấu hình để chỉ ra dữ liệu phát trực tuyến.

Các nguồn dữ liệu đầu vào tạo ra một mẫu hợp lệ sau mỗi 8 chu kỳ đồng hồ, tương ứng với tốc độ dữ liệu tương đương là 10 MHz và mức sử dụng bus là 12,5%. Bộ chuyển đổi định dạng gói liên kết với các nguồn dữ liệu và việc sử dụng bus được tăng gấp đôi. Bộ lọc FIR ngăn trở bộ lọc CIC cung cấp thông tin trước với tần số lọc CIC và cũng bổ sung thêm lấy mẫu thêm 2. Mức sử dụng bus đầu ra của nó trở thành 50%. Bộ lọc CIC thực hiện phần lớn thay đổi tỷ lệ, trong trường hợp này, hãy lấy mẫu thêm 4 lần. Nó được định cấu hình để có cấu trúc SIMO, trong đó thời gian tín hiệu đầu vào xen giữa chia sẻ các phần bộ lọc lược khi chúng đi vào bộ lọc CIC. Hai giao diện đầu ra độc lập được tạo ra để phân chia dữ liệu đầu vào đa kênh xen nhau. Tốc độ lấy mẫu đầu ra bộ lọc CIC là 80 MHz với mức sử dụng bus 100% cho cả hai kênh đầu ra. Lưu ý rằng áp lực của giao Avalon Phát trực tuyến trong chuỗi chuyển đổi lên này không được kích hoạt và thực sự có thể được tối ưu hóa ở xa. Có thể thấy rằng không có áp suất ngược, cùng một thiết kế chức năng có thể hoạt động ở tốc độ cao hơn và sử dụng ít tài nguyên hơn với chi phí kiểm soát tín hiệu nguồn phức tạp hơn một chút.

Tải xuống các tệp được sử dụng trong ví dụ này:

Việc sử dụng thiết kế này được điều chỉnh và tuân theo, các điều khoản và điều kiện của Thỏa thuận cấp phép Mẫu Thiết kế Intel®.

Thông số

Bảng 1 và 2 liệt kê các cài đặt tham số được sử dụng trong ví dụ nội suy.

Liên kết liên quan

Để biết thêm thông tin về các tính năng liên quan được sử dụng trong ví dụ thiết kế này trong dự án của bạn, hãy truy cập:

Nội dung gốc bằng tiếng Anh trên trang này vừa do con người vừa do máy dịch. Nội dung này chỉ để cung cấp thông tin chung và giúp quý vị thuận tiện. Quý vị không nên tin đây là thông tin hoàn chỉnh hoặc chính xác. Nếu có bất kỳ mâu thuẫn nào giữa bản tiếng Anh và bản dịch của trang này, thì bản tiếng Anh sẽ chi phối và kiểm soát. Xem phiên bản tiếng Anh của trang này.