HLS系列–实例分享用HLS实现Goertzel算法（快速频点检测）.docx

H1S系列-实例分享，用H1S实现Goertze1算法（快速频点检测）H1S非常适合一些信号处理模块的快速实现。下面是一个实际的例子，由于使用了H1S,非常高效的就完成了模块的rt1的实现，比用手工Coding节约了大量的时间！需求描述：在一个项目里面，需要快速检测输入信号的几个特定频点。如下所示，输入信号来自于一个ADC,采样频率约为IOMSamPIes,位宽为16bits.16bitsi潞/sFPGA实现方案选择：通常来说，计算信号的频谱可以采用快速傅里叶变换FFT,不过本例只需要求特定频点的信号能量，有一个更快捷的算法叫做GOertZe1。GOertZeI基本算法在每次采样后立即进行处理，其具体原理和推导过程在此不详述，感兴趣的朋友可以自行搜索。在此只给出其计算频谱的公式：其中VkT=Vk-2=Oo频谱的平方幅度表示为：这个公式全都是基于实数进行运算，因此非常好操作。c语言描述：把上述公式翻译成C语言是很简单的事情，假设采样点数N=256,那么C函数如下：1staticintN=256;2staticf1oatWx2=0.85162*2;35678910114-f1oatGoertze1(unsignedshortadcDataN)Din;Vn_2=0;Vn1=0;Vn_0=0;Xk?itj;f1oatf1oatf1oatf1oatf1oat1213 for(j=0;j<N;j+)14 Din=(f1oat)adcDataj;15 Vn_2-Vn_1;16 Vn二1=V2;17 V2=W×2*Vn_1-Vn_2+Din;181920Xk=Vn_0*Vn_0+Vn_1*Vn_1-V1x2*Vn_1*Vn_0;returnXk;£H1S实现:上述代码基本不用做任何修改，直接丢到H1S里面去实现即可。实现后的资源使用情况如下：BSummaryNameBRAM.18KDSP48EFF1UTDSP-Expression-013RFO-InstanceMemory-87201582Mu1tip1exer-227Register-286-Tota1O8161822Avai1ab1e280关印X)Uti1ization(%)O一;阴4沛珏金1atency如下:0Summary1atencyInterva1minmaxminmaxTyPe3598359835993599noneDetai1B1oop1atency1oopNameminmax-1oop135843584端口情况如下:RT1PortsDirBitsProtoco1SourceObjectCTyPeap.ckin1ap_ctr1_hsGoertze1returnva1ueap.rstin1ap_ctr1_hsGoertze1returnva1ueap_startin1aP-CtrIJsGoertze1returnva1ueap_doneout1ap_ctr1_hsGoertze1returnva1ueapJdIeout1ap_ctr1_hsGoertze1returnva1ueap_readyout1ap_ctr1_hsGoertze1returnva1ueap_returnout32ap_ctr1_hsGoertze1returnva1ueadcData_doutin16ap.fifoadcDatapointeradcData_empty_nin1ap_fifo.JF二eradcData_readout1ap_fifopointer