
自适应陷波器的FPGA实现:消除特定频率干扰信号的Quartus源码与ModelSim仿真
走廊里突然传来刺耳的50Hz交流声,我盯着示波器上被工频干扰淹没的传感器信号,抄起手边的FP
GA开发板——是时候给这个顽固噪声做个外科手术了。
在Verilog里实现自适应陷波器,核心是让滤波器系数跟着噪声频率跳舞。咱们先看这段活蹦乱跳
的LMS算法:
```verilog
always @(posedge clk) begin
if (en_update) begin
w0 <= w0 + mu * err * x_delay;
w1 <= w1 + mu * err * x_delay_1;
end
end
```
这两个权重系数像贪吃蛇一样追着噪声跑,mu参数控制着追赶速度。太大容易跑过头,太小又追不
上,实测0.001的步长能让系统在稳定和敏捷间找到平衡。
滤波器的结构像个精巧的八音盒:
```verilog
assign noise_est = (w0 * sine_val) + (w1 * cosine_val);
assign err = adc_input - noise_est;
```
这里用正弦/余弦两路正交信号构建噪声模板,实际跑起来会发现相位匹配是个技术活。我在Quart
us里埋了个相位自校准状态机,通过旋转因子自动对齐噪声波形,比手动调参省事多了。
时钟管理模块藏着个小彩蛋:
```verilog
genvar i;
generate
for(i=0; i<3; i=i+1) begin : clk_div
always @(posedge clk_div[i]) begin
clk_div[i+1] <= ~clk_div[i+1];
end