# m基于FPGA的FIR低通滤波器实现和FPGA频谱分析,包含testbench和滤波器系数MATLAB计算程序

1.算法仿真效果

FPGA的RTL结构如下：

2.算法涉及理论知识概要

   在FPGA上实现FIR滤波器，主要通过配置硬件逻辑资源（如查找表LUTs、触发器等）来实现上述卷积运算。具体步骤包括：


3.Verilog核心程序
timescale 1ns / 1ps
//
// Company:
// Engineer:
//
// Create Date: 2024/05/27 21:38:45
// Design Name:
// Module Name: test
// Project Name:
// Target Devices:
// Tool Versions:
// Description:
//
// Dependencies:
//
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
//
//

module test();

reg i_clk;
reg i_rst;
wire signed[15:0]o_x;
wire signed[15:0]o_y;
reg i_before_fft1;
reg i_last_fft1;
reg i_enable1;
wire o_enable1;
wire o_enable2;
wire signed[63:0]o_abs_ifft1;
wire signed[63:0]o_abs_ifft2;

tops tops_U(
.i_clk (i_clk),
.i_rst (i_rst),
.o_x (o_x),
.o_y (o_y),
.i_before_fft1 (i_before_fft1),
.i_last_fft1 (i_last_fft1),
.i_enable1 (i_enable1),
.o_enable1 (o_enable1),
.o_enable2 (o_enable2),
.o_abs_ifft1 (o_abs_ifft1),
.o_abs_ifft2 (o_abs_ifft2)
);

initial
begin
i_clk=1'b1;
i_rst=1'b1;

# 100

i_rst = 1'b0;
end
always #5 i_clk=~i_clk;
reg [19:0]cnts2;
always @(posedge i_clk or posedge i_rst)
begin
if(i_rst)
begin
cnts2 <= 20'd0;
i_before_fft1<=1'b0;
i_enable1 <=1'b0;
i_last_fft1 <=1'b0;
end
else begin
if(cnts2==20'd25000)
cnts2 <= cnts2;
else
cnts2 <= cnts2 + 20'd1;
if(cnts2==20'd0)
begin
i_before_fft1<=1'b1;
i_enable1 <=1'b0;
i_last_fft1 <=1'b0;
end
if(cnts2==20'd1)
begin
i_before_fft1<=1'b1;
i_enable1 <=1'b0;
i_last_fft1 <=1'b0;
end
if(cnts2==20'd2)
begin
i_before_fft1<=1'b1;
i_enable1 <=1'b0;
i_last_fft1 <=1'b0;
end
if(cnts2==20'd3)
begin
i_before_fft1<=1'b1;
i_enable1 <=1'b0;
i_last_fft1 <=1'b0;
end

      if(cnts2==20'd4)
begin
i_before_fft1<=1'b0;
i_enable1    <=1'b0;
i_last_fft1  <=1'b0;
end
if(cnts2>=20'd5 & cnts2<=20'd4+2047)
begin
i_before_fft1<=1'b0;
i_enable1    <=1'b1;
i_last_fft1  <=1'b0;
end

if(cnts2==20'd4+2048)
begin
i_before_fft1<=1'b0;
i_enable1    <=1'b1;
i_last_fft1  <=1'b1;
end

if(cnts2>20'd4+2048)
begin
i_before_fft1<=1'b0;
i_enable1    <=1'b0;
i_last_fft1  <=1'b0;
end

end


end

endmodule
00_065m
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LabVIEW FPGA开发NI sbRIO-9607高精度数字滤波器
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**摘要:** 使用MATLAB2022a，实施高通滤波对ECG信号预处理，消除基线漂移，随后分析心率。系统仿真展示效果，核心代码涉及IIR HPF设计，如二阶滤波器的差分方程。通过滤波后的信号，检测R波计算RR间期，从而得到心率。滤波与R波检测是心电生理研究的关键步骤，平衡滤波性能与计算资源是设计挑战。
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