本講使用 matlab 產生待濾波信號，並編寫 testbench 進行仿真分析，在 Vivado 中調用 FIR 濾波器的 IP 核進行濾波測試，下一講使用 兩個 DDS 產生待濾波的信號，第五講、第六講開始編寫verilog代碼設計FIR濾波器，不再調用IP核。
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本例使用上一講的FIR濾波器IP核工程。
1.新建仿真文件
（1）Simulation Sources -> sim_1 ->右鍵 Add Sources；
（2）Add or Create Simulation Sources，新建仿真文件 fir_ip_tb；
2.編寫testbench
（1）例化加入的 IP 核，其中：
@ 輸入時鐘引腳爲 clk，設置爲 32MHz（此處暫時還未設定頻率，後面會在 testbench 的 initial 塊裏給出）；
@ 輸入數據引腳爲 data_in，位寬 16-bit，表示待濾波數據；
@ 輸出數據引腳爲 data_out，位寬 40-bit，表示濾波後的數據；
@ 輸出數據有效信號引腳 data_out_valid，位寬 1-bit，輸出狀態，爲高電平時表示輸出的 data_out 有效；
@ 輸入數據準備好信號引腳 data_in_ready，位寬 1-bit，輸出狀態，爲高電平時表示準備好接收輸入數據；
@ 輸入有效信號 S_AXIS_DATA_0_tvalid，爲 1 時表示輸入信號有效，爲 0 時即使有輸入信號 data_in 到 fir 的 ip 核 ，ip 核也不做處理，此處直接讓其恆爲 1，輸入數據恆有效；
@ 總結，需要給ip核輸入的數據目前只有兩個，一個是時鐘，一個是待濾波數據；
（2）產生32MHz時鐘信號；
初始 initial 時設置時鐘信號 clk 爲低電平0，always 表示一直執行，#16表示每隔 16 ns（單位是在仿真文件開頭自動有定義 ns）時鐘取反一次，即每隔 16ns 時鐘 0/1 間隔變化，相當於 32ns 一個時鐘週期，約等於32 MHz；
3.產生待濾波數據data_in
（1）編寫 matlab 程序，產生兩個信號 0.5 MHz 和 5 MHz，採樣頻率32 MHz，採樣 5 個週期，進行 16-bit 量化，並把量化後的數據寫到 .txt 文件中；
可以看到，在 0.5 MHz 和 5 MHz處有兩個峯，表示抽樣後的兩個信號，經過濾波器之後，5 MHz 信號被濾除，只剩下 0.5 MHz 信號，藍色框內可以看到，在 3 MHz 以後濾波器的響應已經低於 -80 dB，相當於濾波後的幅度是濾波前的1/10000，濾波效果很好。
使用 32 MHz 的採樣時鐘採樣 0.5 MHz 待濾波信號（相當於 0.5 MHz 信號疊加了5 MHz噪聲），每個週期採樣64個點，在 testbench 中讀取一個週期的 64 個點，重複 30 個週期得到 30 個週期的輸入待濾波信號給 FIR 濾波器；
4.仿真結果分析
點擊 1 處開始仿真，一般默認只會仿真 1 us，這時候只看到了初始化的一部分，是看不到後續結果的，點擊 2 處進行仿真，會將所有的仿真步驟完成，執行到上圖中第64行的 $stop 語句停止仿真；
5.仿真結果分析
（1）data_out_valid：初始爲 0，在 1.872 ns跳變爲 1，輸出數據開始有效，在爲 0 的那段時間輸出數據 data_out 無效，這段時間內是 FIR 的 IP 核進行一些內部的配置和初始化；
（2）更改數據表示模式
對 data_in，右鍵設置其數據格式 Radix 爲有符號的十進制數（Signed Decimal），設置其波形爲模擬波形（Analog）;
對 data_out同樣設置；
對 Pattern 設置 無符號十進制，不需要設置波形。
（3）點擊放大縮小可以查看整個仿真的效果
通過下面幾圖，可以看到仿真效果很好，5 MHz 高頻噪聲濾除乾淨，肉眼觀察不出來雜波噪聲。
（4）Matlab數據分析
肉眼觀察時域的仿真圖無法得知高頻噪聲具體被濾掉了多少，是否還混有噪聲，此時需要將濾波後的數據按照類似前文讀取仿真數據的方式，將仿真得到的濾波後的數據寫入 .txt 文件，再通過 matlab 讀取 FPGA 濾波後的數據進行FFT 頻譜分析，通過頻域的波形來觀察濾波效果，通過 matlab 仿真，可以看到高頻信號的確被濾除。
下一講 使用兩個 DDS 產生待濾波的信號，結合FIR濾波器搭建一個信號產生及濾波的系統，並編寫 testbench進行仿真分析。
matlab與FPGA無線通信（1）——通過matlab的fdatool工具箱設計FIR濾波器
matlab與FPGA無線通信（2）——Vivado調用IP核設計FIR濾波器
matlab與FPGA無線通信（4）—— Vivado DDS 與 FIR IP核設計 FIR 濾波器系統
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