基于DSP的IIR數(shù)字濾波器-(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))(匯編語言

1、IIR數(shù)字濾波器 (設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解IIR（Infinite Impulse Response，無限沖激響應(yīng)）濾波器原理及使用方法；2.了解使用MATLAB語言設(shè)計(jì)IIR濾波器的方法；3.了解DSP對(duì)IIR濾波器的設(shè)計(jì)及編程方法；4.熟悉在CCS環(huán)境下對(duì)IIR濾波器的調(diào)試方法；二、實(shí)驗(yàn)原理IIR數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)H(z)為：其對(duì)應(yīng)的差分方程為：對(duì)于直接形式的二階IIR數(shù)字濾波器，其結(jié)構(gòu)如圖.1圖4.1IIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)圖編程時(shí)，可以分別開辟四個(gè)緩沖區(qū)，存放輸入、輸出變量和濾波器的系數(shù)，如圖.2所示。圖4.2IIR數(shù)字濾波器算法圖三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟設(shè)計(jì)一個(gè)三階的切比雪夫型帶通數(shù)

2、字濾波器，其采樣頻率Fs =16kHz，其通頻帶3.2kHzf4.8kHz，內(nèi)損耗不大于1dB；f 5.6kHz為阻帶，其衰減大于20dB。輸入信號(hào)頻率為4000Hz、6500Hz的合成信號(hào)，通過所設(shè)計(jì)的帶通濾波器將6500Hz信號(hào)濾掉，余下4000Hz的信號(hào)，達(dá)到濾波效果。1、IIR濾波器的MATLAB設(shè)計(jì)在MATLAB中設(shè)計(jì)IIR濾波器，程序?yàn)椋?wp=3.2,4.8;ws=2.4,5.6;rp=1;rs=20 n,wn=cheb1ord(wp/8,ws/8,rp,rs) b,a=cheby1(n,rp,wn) 設(shè)計(jì)結(jié)果為：N=3 wn =0.4000 0.6000 b0=0. a0=1.

3、 b1=0 a1=0 b2=-0. a2=2.13779 b3=0 a3=0 b4=0. a4=1.76935 b5=0 a5=0 b6=-0. a6=0.在設(shè)計(jì)IIR濾波器時(shí)，會(huì)出現(xiàn)系數(shù)1的情況，為了用Q15定點(diǎn)小數(shù)格式表示系數(shù)，可以用大數(shù)去所有系數(shù)。為避免在累加過程中出現(xiàn)1的情況，將系數(shù)進(jìn)一步縮小，為此，在MATLAB中加入：B=round(b/6*215)； A=round(a/6*215)；濾波系數(shù)為：B =63 0 -188 0 188 0 -63A =5461 0 11675 0 9663 0 29482產(chǎn)生濾波器輸入信號(hào)的文件使用CCS的Simulator進(jìn)行濾波器特性的測(cè)試時(shí)，

4、需要輸入時(shí)間信號(hào)x(n)。本設(shè)計(jì)輸入信號(hào)頻率為4000Hz、6500Hz的合成信號(hào)，通過所設(shè)計(jì)的帶通濾波器將6500Hz信號(hào)濾掉，余下4000Hz的信號(hào)。以下是產(chǎn)生輸入信號(hào)的C語言程序：#include #include void main() int i; double f256; FILE *fp; if(fp=fopen(iirin.inc,wt)=NULL) printf(cant open file! n); return; fprintf(fp,INPUT: .sect %cINPUT %cn,);for(i=0;iROM PAGE 0.data:DARAM PAGE 1BN:DA

5、RAM PAGE 1AN:DARAM PAGE 1 INBUF:RAM1 PAGE 1OUTPUT:RAM2 PAGE 1 在CCS上建立iir工程并運(yùn)行iir.out程序。建立iir工程，將iir.asm和iir.cmd添加到工程中，對(duì)匯編程序進(jìn)行匯編、鏈接；如果有錯(cuò)誤則進(jìn)行修改、調(diào)試，當(dāng)匯編、鏈接成功后，加載并運(yùn)行iir.out程序。注意，將iir.asm、iir.cmd、iirin.inc文件和iir.pjt工程文件放在同一文件夾下。 觀察輸入信號(hào)的波形及頻譜。單擊ViewGraphTime/Frequency命令，按照如圖4.3所示改變各選項(xiàng)。由.cmd可知輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)區(qū)0x

6、2400開始的256個(gè)單元中。圖4.3 Graph屬性設(shè)置窗口單擊OK按鈕，則顯示輸入信號(hào)的時(shí)域波形如圖4.4所示。其波形是頻率為4000Hz和5000Hz正弦信號(hào)的合成信號(hào)。將圖4.3中的Dsiplay Type項(xiàng)改為FFT Magnitude，則顯示輸入信號(hào)的頻譜圖。如圖4.4所示。圖4.4 輸入信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖、觀察輸出信號(hào)的波形及頻譜。單擊ViewGraphTime/Frequency命令，按照如圖4.5所示改變各選項(xiàng)。由.cmd可知輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)區(qū)0x2600開始的256個(gè)單元中。圖4.5 Graph屬性設(shè)置窗口將圖4.5中的Dsiplay Type項(xiàng)改為FFT Magnitude，則顯示輸出信號(hào)的頻譜圖。如圖4.6所示。圖4.6 輸出信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，通過IIR濾波器對(duì)輸入信號(hào)頻率為4000Hz、6500Hz的合成信號(hào)，通過所設(shè)