浮點程序已經(jīng)給出了,那么定點程序會是什么樣子呢?為什么要進(jìn)行定點仿真呢?這是產(chǎn)品的要求!很多產(chǎn)品中用于實現(xiàn)算法的器件都會是FPGA或者DSP,在這些器件中,定點運算是絕對的主流!定點運算的性能不會比浮點差多少,但速度會快太多。因此浮點運算自然需要轉(zhuǎn)換為定點運算!如何轉(zhuǎn)換?確實包含很多原則和技巧!本文內(nèi)容會特別的多,請大家耐心看完!
如何將定點數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)?通過量化!量化過程有技巧嗎?當(dāng)然,后續(xù)慢慢講。此時第一步就是需要考慮器件的性能,然后決定量化的位數(shù)!不過在講定點程序之前還是先帶著大家熟悉一下指數(shù)濾波器的相關(guān)性能!怎么看性能?通過仿真來了解最直觀!
DSP處理器有定點型和浮點型之分。針對定點型DSP處理器,為了提高DSP運算速度,需要將浮點型參數(shù)轉(zhuǎn)化成定點型參數(shù),同時還要考慮精度問題。采用定點數(shù)進(jìn)行數(shù)值運算,其操作數(shù)一般采用整型數(shù)來表示。一個整型數(shù)的最大表示范圍取決于運算芯片所給定的字長。
字長越長,所能表示的數(shù)的范圍越大,精度也越高。matlab軟件里面也有字長的概念!在FPGA中,參與運算的數(shù)以二進(jìn)制補碼形式表示。比如設(shè)定數(shù)的字長為16位。每個16位數(shù)用一個符號位來表示數(shù)的正負(fù),0表示數(shù)值為正,1則表示數(shù)值為負(fù)。其余15位表示數(shù)值的大小。
參與數(shù)值運算的數(shù)為16位的整型數(shù)。但在許多情況下,數(shù)學(xué)運算過程中的數(shù)不一定都是整數(shù)。定點芯片本身無法處理小數(shù),必須是由程序員來確定一個數(shù)的小數(shù)點處于16位中的哪一位。這就是數(shù)的定標(biāo)!通過設(shè)定小數(shù)點在16位數(shù)中的不同位置,就可以表示不同大小和不同精度的小數(shù)。所以浮點轉(zhuǎn)定點的關(guān)鍵是定標(biāo)和截位操作!
我們在編寫DSP浮點算法時,一般都是采用高級語言(如C語言或者matlab語言)來編寫浮點程序。程序中所用的變量一般既有整型數(shù),又有浮點數(shù)。后來我都用matlab來寫定點程序,效果是一樣的。不過自己的c編程能力后來就慢慢退化了。
先看指數(shù)濾波器的程序,然后再學(xué)習(xí)AGC的定點程序!
指數(shù)濾波器也能濾除噪聲!但是什么樣的噪聲呢?白噪聲!再來看定點的AGC程序吧!這是之前工作時候?qū)懙某绦颍]有改動!這個定點程序能用在QAM接收機中,不能用于短波接收機中!為什么呢?后續(xù)文章再講解!當(dāng)年研制完短波電臺后,我整整休整了一個星期,太累了。用腦過度,一時很難緩的過來!
%%%%%%% File: FixpointAGC_test_rel1.m %%%%%%
%%%%%%%% date: 2008-08-07 %%%%%%%%
%%%%% 目的
% 在程序DigitalAGC_test_rel1改進(jìn)成定點優(yōu)化的程序。
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原文標(biāo)題:大學(xué)畢業(yè)設(shè)計一席談之二十二 數(shù)字AGC的matlab仿真(3)
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