【FPGA代码学习】之FFT(3) - IPcore的进一步仿真

chenzhufly · 发表于 2016-11-20 15:20

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本帖最后由 chenzhufly 于 2015-9-3 16:51 编辑

在上一篇《【FPGA代码学习】之FFT(3) - IPcore》中我们利用FFT IPcore自带的仿真文件做了测试，没想到altrea给的参考数据看不出明显的效果，经过学习研究还是自己来生成一组测试数据吧，这样可以把问题说的更加的清楚和明白一些。

1、测试数据生成
测试数据的生成，还是是MATLAB工具，方便，快捷，好使！
生成包含两个频率的正弦波50hz和120hz，采样频率为1khz，增加随机噪声，并进行16bit采样，同时把原始数据和转换后的数据都存入文件中，便于后续对比：
Matlab的代码如下所示：

clear all;

close all;

N=256; 进行256点FFT

t = 0:0.001:0.6; 采样频率1Khz

x = sin(2*pi*50*t)+sin(2*pi*120*t); 原始信号包含50hz和120hz两种信号

x=x/2; 进行归一化处理

subplot(3,1,1);

plot(1000*t,x);

title('原始数据')

y= (x + 2 * rand(size(t)) -1)/2; 增加噪声信号，幅值正负1，并归一化处理

subplot(3,1,2);

plot(1000*t,y);

title('增加噪声后的数据')

y2=round(y*2^15); 对数据取整，并进行16bit量化

fid=fopen('Data_input.txt','w+'); 把原始数据存入文件Data_input.txt

fprintf(fid,'%g\r\n',y2);

fclose(fid);

[Y, exp_out]= fft256_model(y2(1:256),N,0); 调用fft256_model

把转换后的数据分别存入fft_real_output.txt和fft_imag_output.txt

fid=fopen('fft_real_output.txt','w+');

fprintf(fid,'%g\r\n',real(Y));

fclose(fid);

fid=fopen('fft_imag_output.txt','w+');

fprintf(fid,'%g\r\n',imag(Y));

fclose(fid);

Pyy = Y.* conj(Y) ;

f = 1000*(0:128)/256;

subplot(3,1,3);

plot(f,Pyy(1:129))

title('Quantus中IPcore函数转换的结果')

复制代码

执行效果如下图所示：

这样看起来明显多了，可以清晰的区分出50hz和120hz的信号

2、继续调用Modelsim来进行测试
测试文件还是如前面所示，主要是用到上面生成的Data_input.txt的数据文件；

Data_input.txt (4.04 KB, 下载次数: 51)
简单修改testbench
1、data_rf = $fopen("Data_input.txt","r");
2、sink_imag <= 0;

和Data_input.txt数据文件对比一下，输入数据完全正确：

再来看看输出数据的一致性，以下是Modelsim的仿真结果：

Matlab的输出文件如下所示

fft_imag_output.txt (1.4 KB, 下载次数: 36)

fft_real_output.txt (1.41 KB, 下载次数: 36)

结果比对完全一致，有兴趣的可以深入的学习一下。

caucyb

好久没有用FPGA了，记得以前IPCore需要授权，难道现在的IPCore能直接用了？

bote1030

风华

楼主，求教啊，为啥我设计好ip核之后生成的时候一直卡住

chenzhufly

再生成一次吧
我也遇到同样的问题
不知道什么原因

jangqh

不错不错

xizhang

非常仔细，谢谢！

shuy06 · 发表于 2016-11-20 15:20

用matlab自带的fft函数进行Y1 = fft( y2(1:256),N )和ip核自带的[Y,exp_out] = fft256_model(y2(1:256),N,0)进行比较，Y1不等于Y，这是为什么呢？

chenzhufly

那检查一下哪个步骤有没有出错啊

依然爱你· · 发表于2016-11-20 15:20

shuy06 发表于 2016-5-24 09:16
用matlab自带的fft函数进行Y1 = fft( y2(1:256),N )和ip核自带的[Y,exp_out] = fft256_model(y2(1:256),N,0 ...

IP核那个需要用exp来移位吧

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