III.2.3 Filtre FIR du 3ème ordre :
a) Structure
Le bloc diagramme suivant représente le principe du filtre
FIR 3éme ordres
X_in(n)[k]
[k]
[2*k]
CLK
a1[k]
Reg_1[2*k]
x-int1[k]
CLK CLK
Reg_2[2*k]
a2[k]
X_int2[k]
Reg_y[2*k+2]
Reg_3[2*k]
a3[k]
DIV
Y_out [k]
Process
Figure III.9 : bloc digramme d'un filtre FIR
3ème ordre
Nous avons utilisé la même procédure pour
créer ce filtre que celle exploité dans les deux premiers
filtres, nous avons utilisé un autre process pour créer le
troisième étage.
b) Simulation et Interprétation :
Dans cette partie nous avons utilisé une autre
méthode de test et de simulation, pour ainsi valider notre
conception.
Nous avons choisi de réaliser la simulation de ce
filtre sur logiciel Modelsim avec une entré de type x(n)= cos (n) ou la
résolution sera de 8 bits, nous avons besoin dans ce cas de figure de
crée un testbench (banc de test) pour accomplir la simulation.
Par définition, un testbench VHDL est un code VHDL
destiné à la vérification, par simulation, du bon
fonctionnement d'un système, lui-même décrit en VHDL.
Dans notre testbenchs il faut intégrés un
générateur d'horloge pour la synchronisation de ces
différents composants avec le filtre qu'on veut tester. Les coefficients
du filtre seront fixés dans le code du testbench.
L'élément le plus important est le générateur de
cosinus, il est basé sur une table de 256 valeurs qui représente
un quart de période du cosinus.
Filtre RIF
Générateur d'horloge
(CLK)
Générateur de signal
périodique
Compteur
|
ROM
(Cosinus)
|
|
ROM
Coefficients
|
|
|
Figure III.10 : Bloc diagramme du testbench avec
cosinus d'un filtre RIF
Pour générer le cosinus, il suffit de lire cette
table via un générateur d'adresse sous forme d'un compteur
cadencé par l'horloge. Pour réaliser une période de
cosinus en adresse la table 4 fois avec 4 manières différentes
:
1-
|
x_in cosrom (cont);
|
Si
|
(cont >= 0) and (cont< 257)
|
2-
|
|
x_in <= -cosrom(512-cont
|
Si
|
(cont >= 257) and (cont < 513
|
|
3-
|
x_in <= cosrom(cont-512
|
Si
|
(cont >= 513) and (cont < 769)
|
4-
|
|
xin <= cosrom(1024-cont)
|
Si
|
(cont >=769) and (cont<1024)
|
|
Pour régler la fréquence du cosinus il suffit de
changer le pas du compteur, la fréquence la plus petite équivaut
à un pas de comptage de 1. Pour une fréquence plus grande on peut
lire la table de cosinus avec un pas de 50, soit 5 valeurs
générées par 1/4 de période.
1ère simulation
Avec les paramètres suivants nous avons les
résultats de simulation de la figure III.11 :
· Horloge : 1000ns
· Largeur des données : 8 bits
· Pas de comptage : +10
Soit un cosinus d'une fréquence de 10kHz
Figure III.11 : Résultats de la
simulation d'un filtre du 3ème ordre avec f=10khz
2ème simulation
Avec les paramètres suivants nous avons les
résultats de simulation de la figure III.11 :
· Horloge : 100ns
· Largeur des données : 8 bits
· Pas de comptage : 60
Soit un cosinus d'une fréquence de 500kHz
Figure III.12 : Résultats de la
simulation d'un filtre du 3ème ordre avec f=500khz
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