FIR濾波器(帶通濾波器)課設(shè)報告

1、課程設(shè)計任務(wù)書分院（系）信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)電子信息工程學(xué)生姓名學(xué)號設(shè)計題目FIR 濾波器（帶通濾波器）內(nèi)容及要求：1. 設(shè)計一個截止頻率為1500Hz3000Hz的帶通數(shù)字濾波器。2. 在 DSP TMS320C550上實(shí)現(xiàn)9FIR濾波。3. 對 FIR 濾波器各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評價。進(jìn)度安排：2011 年 12 月 31 日選題、查閱資料。2011 年 01 月 01-11 日課內(nèi)上機(jī)編寫軟件程序（或硬件原理圖設(shè)計）調(diào)試程序及仿真，課外上機(jī)調(diào)試程序及仿真，調(diào)試程序及仿真、調(diào)試出結(jié)果、調(diào)試結(jié)果驗(yàn)收并寫報告。指導(dǎo)教師（簽字）：年月日分院院長（簽字）：年月日摘要DSP 芯片是一種高性能的微處理器，其

2、技術(shù)發(fā)展大大推動了數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，目前從工業(yè)系統(tǒng)到家電產(chǎn)品，從軍事裝備到生物醫(yī)學(xué)儀器，無不融入了DSP技術(shù)。本文闡述了帶通數(shù)字濾波器的功能和基本原理，并且介紹了CCS3.3環(huán)境的相關(guān)內(nèi)容，然后在CCS3.3中以TMS320C55x 芯片的匯編語言編程實(shí)現(xiàn)了帶通數(shù)字濾波器的設(shè)計。而且通過仿真和驗(yàn)證，初步完成了設(shè)計。關(guān)鍵詞 ： DSP；微處理器；CCS3.3； TMS320C55x51 數(shù)字濾波器設(shè)計原理 21.1 數(shù)字濾波器的定義和分類 21.2 數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn) 21.3 FIR 濾波器基本原理 31.3.1 FIR數(shù)字濾波器的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu) 31 .3.2 FIR 濾波器具有的優(yōu)點(diǎn)

3、 51.4 IIR 數(shù)字濾波器基本原理 51.5 FIR 和 IIR 濾波器的比較 62 TMS320C5X 的硬件結(jié)構(gòu) 72.4 C55X的 CPU 體系結(jié)構(gòu) 72.5 指令緩沖單元（I） 72.6 程序流程單元（P） 72.7 地址程序單元（A） 82.8 數(shù)據(jù)計算單元（D） 83 數(shù)字濾波器設(shè)計方法93.4 窗函數(shù)法93.5 模擬數(shù)字變換法104 數(shù)字濾波器的MATLAB 輔助設(shè)計124.4 MATLAB 簡介 124.5 FDAtool 界面介紹124.6 FIR 數(shù)字濾波器設(shè)計 134.6.1 得到濾波器沖激響應(yīng)序數(shù)方法 134.6.2 FIR 參數(shù)設(shè)定及頻域響應(yīng)特性 145 數(shù)字濾

4、波器的CCS 實(shí)現(xiàn) 155.4 簡述CCS環(huán)境 155.4.1 CCS主要特點(diǎn) 155.4.2 DSP/BIOS和 API 函數(shù)以及RTDX 插件 155.5 CCS配置 165.6 CCS環(huán)境中工程文件的使用 165.6.1 建立工程文件 165.6.2 創(chuàng)建新文件 175.6.3 向工程項(xiàng)目中添加文件 175.7 編譯鏈接和運(yùn)行目標(biāo)文件5.7.1 對程序進(jìn)行編譯鏈接.5.7.2 裝載 .out文件 6 運(yùn)行并觀察結(jié)果結(jié) 論 參考文獻(xiàn)1818181921.錯誤！未定義書簽。.致謝 23附錄A C程序清單24附錄B 濾波器輸出系數(shù)27沈陽理工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院DSP 技術(shù)課程設(shè)計報告緒論2

5、1 世紀(jì)是數(shù)字化的時代，隨著越來越多的電子產(chǎn)品將數(shù)字信號處理(PSP)做為技術(shù)核心，DSP已經(jīng)成為推動數(shù)字化進(jìn)程的動力。作為數(shù)字化最重要的技術(shù)之一，DSP無論在其應(yīng)用的深度還是廣度，正在以前所未有的速度向前發(fā)展。數(shù)字信號處理器，也稱DSP 芯片，是針對數(shù)字信號處理需要而設(shè)計的一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，它是現(xiàn)代電子技術(shù)、相結(jié)合的產(chǎn)物。一門主流技術(shù)，隨著信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)數(shù)字信號處理技術(shù)逐漸發(fā)展成為它在電子信息、通信、軟件無線電、自動控制、儀表技術(shù)、信息家電等高科技領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。數(shù)字信號處理由于運(yùn)算速度快，具有可編程特性和接口靈活的特點(diǎn)，使得它在許

6、多電子產(chǎn)品的研制、開發(fā)和應(yīng)用中，發(fā)揮著重要的作用。采用DSP 芯片來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理系統(tǒng)是當(dāng)前發(fā)展的趨勢。近年來， DSP 技術(shù)在我國也得到了迅速的發(fā)展，不論是在科學(xué)技術(shù)研究，還是在產(chǎn)品的開發(fā)等方面，在數(shù)字信號處理中，其應(yīng)用越來越廣泛，并取得了豐碩的成果。數(shù)字濾波占有極其重要的地位。數(shù)字濾波是語音和圖象處理、模式識別、譜分析等應(yīng)用中的一個基本處理算法。在許多信號處理應(yīng)用中用數(shù)字濾波器替代模擬濾波器具有許多優(yōu)勢。數(shù)字濾波器容易實(shí)現(xiàn)不同的幅度和相位頻率特性指標(biāo)，克服了與模擬濾波器器件性能相關(guān)的電壓漂移、溫度漂移和噪聲問題。用DSP 芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波除了具有穩(wěn)定性好、精確度高、不受環(huán)境影響外，還具有

7、靈活性好的特點(diǎn)。用可編程DSP 芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波可通過修改濾波器的參數(shù)十分方便的改變?yōu)V波器的特性。幾乎每一科學(xué)和工程領(lǐng)域例如聲學(xué)、物理學(xué)、通信、數(shù)據(jù)通信、控制系統(tǒng)和雷達(dá)等都涉及信號。在許多應(yīng)用中都希望根據(jù)期望的指標(biāo)把一個信號的頻譜加以修改、整形或運(yùn)算。這些過程都可能包含衰減一個頻率范圍，阻止或隔離一些頻率成分，用數(shù)字濾波器來實(shí)現(xiàn)這些功能是方便、有效、可行的。431 數(shù)字濾波器設(shè)計原理1.1 數(shù)字濾波器的定義和分類數(shù)字濾波器是指完成信號濾波處理功能的，用有限精度算法實(shí)現(xiàn)的離散時間線性非時變系統(tǒng)，其輸入是一組數(shù)字量，其輸出是經(jīng)過變換的另一組數(shù)字量。因此，數(shù)字濾波器本身既可以是用數(shù)字硬件裝配成的一臺

8、完成給定運(yùn)算的專用的數(shù)字計算機(jī)，也可以將所需要的運(yùn)算編成程序，讓通用計算機(jī)來執(zhí)行。從數(shù)字濾波器的單位沖擊響應(yīng)來看，可以分為兩大類:有限沖擊響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器和無限沖擊響應(yīng)(IIR)數(shù)字濾波器。濾波器按功能上分可以分為低通濾波器(LPF)、高通濾波器(HPF)、帶通濾波器(BPF)、帶阻濾波器(BSF) 4。1.2 數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn)相對于模擬濾波器，數(shù)字濾波器沒有漂移，能夠處理低頻信號，頻率響應(yīng)特性可做成非常接近于理想的特性，且精度可以達(dá)到很高，容易集成等，這些優(yōu)勢決定了數(shù)字濾波器的應(yīng)用將會越來越廣泛。同時DSP 處理器 (Digital Signal Processor)的出現(xiàn)和FPGA

9、(FieldProgrammable Gate Array)的迅速發(fā)展也促進(jìn)了數(shù)字濾波器的發(fā)展，并為數(shù)字濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)提供了更多的選擇。數(shù)字濾波器具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):精度高 :模擬電路中元件精度很難達(dá)到10-3以上，而數(shù)字系統(tǒng)17 位字長就可以達(dá)到10-5 精度。因此在一些精度要求很高的濾波系統(tǒng)中，就必須采用數(shù)字濾波器來實(shí)現(xiàn)。靈活性大:數(shù)字濾波器的性能主要取決于乘法器的各系數(shù)，而這些系數(shù)是存放在系數(shù)存儲器中的，只要改變存儲器中存放的系數(shù)，就可以得到不同的系統(tǒng)，這些都比改變模擬濾波器系統(tǒng)的特性要容易和方便的多，因而具有很大的靈活性?？煽啃愿?:因?yàn)閿?shù)字系統(tǒng)只有兩個電平信號:"1 ”和

10、“ 0，" 受噪聲及環(huán)境條件的影響小，而模擬濾波器各個參數(shù)都有一定的溫度系數(shù)，易受溫度、振動、電磁感應(yīng)等影響。并且數(shù)字濾波器多采用大規(guī)模集成電路，如用 CPLD 或 FPGA來實(shí)現(xiàn)，也可以用專用的DSP處理器來實(shí)現(xiàn)，這些大規(guī)模集成電路的故障率遠(yuǎn)比眾多分立元件構(gòu)成的模擬系統(tǒng)的故障率低。易于大規(guī)模集成:因?yàn)閿?shù)字部件具有高度的規(guī)范性，便于大規(guī)模集成，大規(guī)模生產(chǎn)，且數(shù)字濾波電路主要工作在截止或飽和狀態(tài)，對電路參數(shù)要求不嚴(yán)格。因此產(chǎn)品的成品率高，價格也日趨降低。相對于模擬濾波器，數(shù)字濾波器在體積、重量和性能方面的優(yōu)勢己越來越明顯。比如在用一些用模擬網(wǎng)絡(luò)做的低頻濾波器中，網(wǎng)絡(luò)的電感和電容的數(shù)值會

11、大到驚人的程度，甚至不能很好地實(shí)現(xiàn)，這時候若采用數(shù)字濾波器則方便的多。并行處理：數(shù)字濾波器的另外一個最大優(yōu)點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)并行處理，比如數(shù)字濾波器可采用DSP 處理器來實(shí)現(xiàn)并行處理。TI 公司的 TMS320C5000 系列的 DSP 芯片采用8 條指令并行處理的結(jié)構(gòu)，時鐘頻率為100MHZ 的 DSP 芯片，可高達(dá)100MIPs(即每秒執(zhí)行百萬條指令)。1.3 FIR 濾波器基本原理1.3.1 FIR 數(shù)字濾波器的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)在數(shù)字信號處理應(yīng)用中往往需要設(shè)計線性相位的濾波器，F(xiàn)IR 濾波器在保證幅度特性滿足技術(shù)要求的同時，很容易做到嚴(yán)格的線性相位特性。FIR 濾波器不斷地對輸入樣本 x(n)延時

12、后，再作乘法累加算法，將濾波結(jié)果y(n)輸出，因此，F(xiàn)IR 實(shí)際上是一種乘法累加運(yùn)算。在數(shù)字濾波器中，F(xiàn)IR 濾波器的最主要的特點(diǎn)是沒有反饋回路，故不存在不穩(wěn)定的問題，同時，可以在幅度特性是隨意設(shè)置的同時，保證精確的線性相位。穩(wěn)定和線性相位特性是FIR 濾波器的突出優(yōu)點(diǎn)。另外，它還有以下特點(diǎn)：設(shè)計方式是線性的;硬件容易實(shí)現(xiàn);濾波器過渡過程具有有限區(qū)間;相對IIR 濾波器而言，階次較高，其延遲也要比同樣性能的IIR 濾波器大得多。3FIR 數(shù)字濾波器系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為:(1.1)(1.2)通過反 z 變換 ,數(shù)字濾波器的差分方程為:由此得到系統(tǒng)的差分方程:(1.3)由上式可以得出如下圖1.1 所示

13、的直接型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)又可以稱為卷積型結(jié)構(gòu)。將轉(zhuǎn)置理論應(yīng)用于圖1.1 可以得到轉(zhuǎn)置直接型結(jié)構(gòu)。將式中的系統(tǒng)函數(shù)H(z)分解成若干一階和二階多項(xiàng)式的連乘積:(1.4)(1.4)則可構(gòu)成如圖1.1 所示的級聯(lián)型結(jié)構(gòu)。其中為一階節(jié); 為二階節(jié)。每個一階節(jié)、二階節(jié)可用圖1.2 所示的直接型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)M1 = M 2時，即得到圖1.3 所示的具體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的每一節(jié)都便于控制零點(diǎn)，在需要控制傳輸零點(diǎn)時可以采用。但是它所需要的系數(shù)a 比直接型的h(n)多，所需要的乘法運(yùn)算也比直接型多。在對濾波器計算時間沒有特殊要求的時候可以采用這種形式。若需要嚴(yán)格考慮濾波器的計算時間則需要折衷它們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)來設(shè)計。

14、這在算法設(shè)計時候要使用軟件編輯環(huán)境來計算運(yùn)行的時間問題。通常 FIR 的計算時間都較長。很多時候我們需要犧牲時間來獲得想要得到的濾波器功能。1.1 FIR 濾波器直接型機(jī)構(gòu)圖1.2 級聯(lián)型結(jié)構(gòu)圖1.3 級聯(lián)型具體結(jié)構(gòu)1.3.2 FIR 濾波器具有的優(yōu)點(diǎn)可以在幅度特性隨意設(shè)計的同時，保證精確、嚴(yán)格的線性相位；由于 FIR 濾波器的單位脈沖h(n)是有限長序列，因此FIR 濾波器沒有不穩(wěn)定的問題；由于FIR 濾波器一般為非遞歸結(jié)構(gòu)，因此，在有限運(yùn)算下不會出現(xiàn)遞歸型結(jié)構(gòu)中的極限振蕩等不穩(wěn)定現(xiàn)象誤 差較??； FIR 濾波器可以采用FFT算法實(shí)現(xiàn)，從而提高了運(yùn)算效率。1.4 IIR 數(shù)字濾波器基本原理I

15、IR數(shù)字濾波器,即無限長單位沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器,是指單位沖激響應(yīng)是無限長,系統(tǒng)函數(shù)在Z平面上有極點(diǎn)存在,結(jié)構(gòu)上存在著輸出到輸入的反饋,即結(jié)構(gòu)上是遞歸型的數(shù)字濾波器。換句話說,它的輸出不僅取決于過去和現(xiàn)在的輸入,而且還取決于過去的輸出,其差分方程為:(1.4)式中ak、br為濾波系數(shù)。當(dāng)br全為零時,該濾波器為FIR數(shù)字濾波器;當(dāng)br不全為零時,則為IIR濾波器。與 FIR數(shù)字濾波器相比,IIR數(shù)字濾波器可用較低的階數(shù)獲得較好的頻率選擇特性,所用的存儲單元少,成本低,信號延遲小,而且可以借助模擬濾波器設(shè)計。41.5 FIR 和 IIR 濾波器的比較在很多實(shí)際應(yīng)用中如語音和音頻信號處理中，數(shù)字濾波

16、器來實(shí)現(xiàn)選頻功能。因此，指標(biāo)的形式應(yīng)為頻域中的幅度和相位響應(yīng)。在通帶中，通常希望具有線性相位響應(yīng)。在FIR 濾波器中可以得到精確的線性相位。在IIR 濾波器中通帶的相位是不可能得到的,因此主要考慮幅度指標(biāo)。IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計和模擬濾波器的設(shè)計有著緊密的聯(lián)系，通常要設(shè)計出適當(dāng)?shù)啬M濾波器，再通過一定的頻帶變換把它轉(zhuǎn)換成為所需要的數(shù)字IIR濾波器。 此外， 任何數(shù)字信號處理系統(tǒng)中也還不可避免地用到模擬濾波器，比如 A/D 變換器前的抗混疊濾波器及D/A 轉(zhuǎn)換后的平緩濾波器，因此模擬濾波器設(shè)計也是數(shù)字信號處理中應(yīng)當(dāng)掌握的技術(shù)。從性能上來說，IIR數(shù)字濾波器傳遞函數(shù)包括零點(diǎn)和極點(diǎn)兩組可調(diào)因素，對

17、極點(diǎn)的唯一限制是在單位圓內(nèi)。因此可用較低的階數(shù)獲得高的選擇性，所用的存儲單元少、計算量小、效率高。但是這個高效率是以相位的非線性為代價的。選擇性越好，則相位非線性越嚴(yán)重。FIR濾波器傳遞函數(shù)的極點(diǎn)是固定在原點(diǎn)，是不能動的，它只能靠改變零點(diǎn)位置來改變它的性能，所以要達(dá)到高的選擇性，必須用高的階數(shù)，對于同樣的濾波器設(shè)計指標(biāo)，F(xiàn)IR濾波器所要求的階數(shù)可能比IIR濾波器高5-10倍，結(jié)果成本高信號延時也較大，如果按線性相位要求來說，則IIR濾波器就必須加全通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相位校正，同樣大大增加了濾波器的階數(shù)和復(fù)雜性。而FIR濾波器卻可以得到嚴(yán)格的線性相位。從結(jié)構(gòu)上看，IIR濾波器必須采用遞歸結(jié)構(gòu)來配置極點(diǎn)，

18、并保證極點(diǎn)位置在單位圓內(nèi)。由于有限字長效應(yīng)，運(yùn)算過程中將對系數(shù)進(jìn)行舍入處理，引起極點(diǎn)的偏移，這種情況有時會造成穩(wěn)定性問題，甚至造成寄生振蕩。相反，F(xiàn)IR濾波器只要采用非遞歸結(jié)構(gòu)，不論在理論上還是實(shí)際的有限精度運(yùn)算中都不存在穩(wěn)定性問題，因此造成的頻率特性誤差也較小。此外FIR濾波器可以采用快速傅立葉變換算法，在相同的階數(shù)條件下運(yùn)算速度可以快的多。2 TMS320C5X 的硬件結(jié)構(gòu)2.1 C55X 的 CPU 體系結(jié)構(gòu)C55X有 1 條 32位的程序數(shù)據(jù)總線（ PB） ， 5條 16位數(shù)據(jù)總線（ BB、 CB、 DB、 EB、FB）和1 條 24位的程序地址總線及5 條 23 位地址總線，這些總線

19、分別與CPU 相連。總線通過存儲單元接口（M ）與外部程序總線和數(shù)據(jù)總線相連，實(shí)現(xiàn)CPU 對外部存儲器的訪問。 這種并行的多總線結(jié)構(gòu)，使 CPU 能在一個CPU 周期內(nèi)完成1 次 32 位程序代碼讀、3 次 16 位數(shù)據(jù)讀和兩次16位數(shù)據(jù)寫。C55X 根據(jù)功能的不同將CPU 分為 4個單元，指令緩沖單元（I） 、程序流程單元（P） 、地址流程單元（A） 、和數(shù)據(jù)計算單元（D） 。讀程序地址總線（PDA）上傳送24 位的程序代碼地址，由讀程序總線（PB）將32位的程序代碼送入指令緩沖單元進(jìn)行譯碼1。2.2 指令緩沖單元（I）C55X 的指令緩沖單元有指令緩沖隊列IBQ 和指令譯碼器組成。在每個C

20、PU 周期內(nèi)， I 單元將從程序數(shù)據(jù)接收的4B 程序代碼放入指令緩沖隊列，指令譯碼器從隊列中取6B 程序代碼，根據(jù)指令的長度可對8 位、16 位、24 位、 32 位和 48 位的變長指令進(jìn)行譯碼，然后把譯碼數(shù)據(jù)送入P 單元、 A 單元和 D 單元去執(zhí)行。2.3 程序流程單元（P）程序流程單元有程序地址產(chǎn)生電路和寄存器組湊成。程序流程單元產(chǎn)生所有程序空間的地址，并控制指令的讀取順序。程序地址產(chǎn)生邏輯電路的任務(wù)是產(chǎn)生讀取空間的24 位地址。一般情況下，它產(chǎn)生的是連續(xù)地址，如果指令要求讀取非連續(xù)地址的程序代碼時，程序地址產(chǎn)生邏輯電路能夠接收來自I 單元的立即數(shù)和來自D 單元的寄存器值，并將產(chǎn)生的地

21、址傳送到PAB。在 P 單元中使用的寄存器分為5 種類型。程序流寄存器：包括程序計數(shù)器、返回地址寄存器和控制流程關(guān)系寄存器。塊重復(fù)寄存器：包括塊重復(fù)寄存器0 和 （1 BRC0、 BRC1 ） BRC1 的保存寄存器（BRS1）、塊重復(fù)起始地址寄存器0 和 1 以及塊重復(fù)結(jié)束地址寄存器0 和 1。單重復(fù)寄存器：包括單重復(fù)寄存器和計算單重復(fù)寄存器。中斷寄存器：包括中斷標(biāo)志寄存器0 和 1、中斷使能寄存器0 和 1 以及調(diào)試中斷使能寄存器0 和 1。狀態(tài)奇存期：包括狀態(tài)寄存器0， 1， 2 和 3。2.4 地址程序單元（A）地址程序單元包括數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生電路、算術(shù)邏輯電路和寄存器組構(gòu)成。數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生

22、電路能夠接收來自I 單元的立即數(shù)和來自A 單元的寄存器產(chǎn)生讀取數(shù)據(jù)空間的地址。對于使用間接尋址模式的指令，有 P 單元向 DAGEN 說明采用的尋址模式。A 單元包括一個16 位的算術(shù)邏輯單元，它既可以接收來自I 單元的立即數(shù)也可以與存儲器、I/O 空間、 A 單元寄存器、D 單元寄存器和P單元寄存器進(jìn)行雙向通信。A 單元包括的寄存器有以下幾種類型。數(shù)據(jù)頁寄存器：包括數(shù)據(jù)頁寄存器和接口數(shù)據(jù)頁寄存器；指針：包括系數(shù)數(shù)據(jù)指針寄存器、堆棧針寄存器和8 個輔助寄存器；循環(huán)緩沖寄存器:包括循環(huán)緩沖大小寄存器、循環(huán)緩沖起始地址寄存器;臨時寄存器：包括臨時寄存器。2.5 數(shù)據(jù)計算單元（D）數(shù)據(jù)計算單元由移位

23、器、算數(shù)邏輯電路、乘法累加器和寄存器組構(gòu)成。D 單元包含了 CPU 的主要運(yùn)算部件。D 單元移位器能夠接收來自I 單元的立即數(shù)，能夠與存儲器、I/O 單元、 A 單元寄存器、 D 單元寄存器和P 單元寄存器進(jìn)行雙向通信，此外，還可以向D 單元的 ALU 和A 單元的 ALU 提供移位后的數(shù)據(jù)。移位可以完成以下操作：對 40 位的累加器可以完成向左最多32位的移位操作，移位數(shù)樂意從零食寄存器讀取或由指令中的常數(shù)提供；對于 16 位寄存器、存儲器或I/O 空間數(shù)據(jù)可完成左移31 位或 32位的移位操作；對于 16 位立即數(shù)可完成向左移最多15 位的移位操作。3 數(shù)字濾波器設(shè)計方法3.1 窗函數(shù)法窗

24、函數(shù)設(shè)計的基本思想是要選取某一種合適的理想頻率選擇性濾波器，然后將它的脈沖響應(yīng)截斷以得到一個線性相位和因果的FIR 濾波器。 因此這種方法的重點(diǎn)在于選擇某種合適的窗函數(shù)和一種理想濾波器。對于給定的濾波器技術(shù)指標(biāo)，選擇濾波器長度和 具有最窄主瓣寬度和盡可能小的旁瓣衰減的某個窗函數(shù)。任何數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)A(ejw) 都是 w 的周期函數(shù)，它的傅立葉級數(shù)展開式為:3.1)3.2)其中的Wc為濾波器的歸一化的截止頻率。傅立葉系數(shù)hd(n)實(shí)際上就是理想數(shù)字濾波器的沖激響應(yīng)。獲得有限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器的一種可能方法就是把無窮級數(shù)截取為有限項(xiàng)級數(shù)來近似，而吉布斯(Gibbs)現(xiàn)象使得直接截取法不甚令人

25、滿意。窗函數(shù)法就是用被稱為窗函數(shù)的有限加權(quán)系列W(n) 來修正式 (3.2)的傅立葉級數(shù)，以求得要求的有限沖激響應(yīng)序列h(n)，即有:h(n)=hd(n)W(n)(3.3)w(n)是有限長序列，當(dāng)n>N-1 及 n<0時，W(n)=0。幾種常用的窗函數(shù)工程中比較常用的窗函數(shù)有矩形窗函數(shù)、三角形(Bartlett)窗函數(shù)、漢寧(Harming)窗函數(shù)、海明(Hamming)窗函數(shù)、布萊克曼(Blackman)窗函數(shù)和凱塞Kaiser)窗函數(shù)。窗函數(shù)的選擇原則是:具有較低的旁瓣幅度，尤其是第一旁瓣幅度;旁瓣幅度下降速度要大，以利增加阻帶衰減;主瓣的寬度要窄，以獲得較陡的過渡帶。通常上述

26、三點(diǎn)很難同時滿足。當(dāng)選用主瓣寬度較窄時，雖然得到較陡的過渡帶，但通帶和阻帶的波動明顯增加:當(dāng)選用最小的旁瓣幅度時，雖能得到勻滑的幅度響應(yīng)和較小的阻帶波動，但過渡帶加寬。因此，實(shí)際選用的窗函數(shù)往往是它們的折衷。在保證主瓣寬度達(dá)到一定要求的條件下，適當(dāng)犧牲主瓣寬度來換取旁瓣波動的減少?？傊昂瘮?shù)不僅有截短的作用，而且能夠起到平滑的作用在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。表 3.1給出了幾種常用窗函數(shù)的性能對比表。表 3.1 常用窗函數(shù)的性能對比表3.2 模擬數(shù)字變換法模擬網(wǎng)絡(luò)的逼近和綜合理論已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟，產(chǎn)生了許多效率很高的設(shè)計方法，很多常用濾波器不僅有簡單而嚴(yán)格的設(shè)計公式，而且設(shè)計參數(shù)已表格化，設(shè)計起來方

27、便準(zhǔn)確。而數(shù)字濾波器在很多場合要完成的任務(wù)與模擬濾波器相同，如做低通、高通、帶通和帶阻濾波器等。 因此， 完全可以借助于模擬濾波器的理論和設(shè)計方法來設(shè)計數(shù)字濾波器。IIR 數(shù)字濾波器具有無限的沖激響應(yīng)，與模擬濾波器相匹配，所以IIR 濾波器的設(shè)計可以采取在模擬濾波器設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)一步變換的方法。平時所要設(shè)計的數(shù)字濾波器，階數(shù)和類型并不一定是完全給定的，很多時候要根據(jù)設(shè)計要求和濾波器效果不斷的調(diào)整，以達(dá)到設(shè)計的最優(yōu)化。在這種情況下，濾波器設(shè)計就要進(jìn)行大量復(fù)雜的運(yùn)算，單純的靠公式計算和編制簡單的程序很難在短時間內(nèi)完成。利用MATLAB強(qiáng)大的計算功能進(jìn)行計算機(jī)輔助設(shè)計，可以快速有效地設(shè)計數(shù)字濾波器，

28、大大簡化了計算量。用模擬- 數(shù)字變換法設(shè)計IIR 數(shù)字濾波器，首先必須設(shè)計一個模擬濾波器，它有許多不同的類型，主要有以下幾種：1巴特沃斯(Butterworth)濾波器BW 濾波器是根據(jù)幅頻特性在通帶內(nèi)具有最平坦特性而定義的濾波器，對一個N 階低通濾波器來說，所謂最平坦特性就是模擬函數(shù)的前(2N-1)階導(dǎo)數(shù)在 =0處都為零，BW 濾波器的另一個特性是在通帶和阻帶內(nèi)的幅頻特性始終是頻率的單調(diào)下降函數(shù)，且其模擬函數(shù)隨階數(shù)N的增大而更接近于理想低通濾波器。2切貝雪夫(Chbyshew)濾波器CB 低通濾波器的模擬函數(shù)由切貝雪夫多項(xiàng)式定義，且其在通帶內(nèi)的幅頻響應(yīng)是波動的，在阻帶則單調(diào)變化。3逆切貝雪夫

29、(Inverse-Chbyshe)濾波器 wICB濾波器的誤差在通帶內(nèi)是單調(diào)增加的CB濾波器的誤差在通帶內(nèi)均勻起伏地分布，ICB濾波器的誤差在阻帶內(nèi)是均勻起伏地分布的，因而在相同階數(shù)時CB 濾波器的過渡特性將優(yōu)于BW 濾波器。4考爾(Cauer簡寫為C)濾波器也稱為橢圓濾波器，其幅度特性是由雅可比(Tacobian)橢圓函數(shù)決定的，在通帶和阻帶內(nèi)都具有“等波紋 ”幅度特性，其系統(tǒng)函數(shù)不僅具有極點(diǎn)而且也有零點(diǎn)。 上述濾波器是最常用的，此外還有貝塞耳(Bessel)濾波器等。設(shè)計時選用那種類型，設(shè)計者應(yīng)視用途、指標(biāo)要求等自行決定。一般地說，在相同設(shè)計指標(biāo)下，“ C濾波器”過渡帶最為陡峭，或者階數(shù)最

30、低，“ CB”濾波器次之，“ BW”濾波器則更不及“ CB”濾波器陡峭，或者所需階數(shù)最高。但從設(shè)計的復(fù)雜性和參數(shù)變化對濾波器特性的影響，即參數(shù)靈敏度的角度看，情況恰恰相反。4 數(shù)字濾波器的MATLAB 輔助設(shè)計4.1 MATLAB 簡介MATLAB 是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）之意。除具備卓越的數(shù)值計算能力外，它還提供了專業(yè)水平的符號計算，文字處理，可視化建模仿真和實(shí)時控制等功能。MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)，工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB 來解算問題要比用C,FORTRAN 等語言完相同的事情簡捷得多，當(dāng)前流行的MATLAB 5.

31、3/Simulink 3.0 包括擁有數(shù)百個內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種工具包（Toolbox）。工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包。功能工具包用來擴(kuò)充MATLAB 的符號計算，可視化建模仿真，文字處理及實(shí)時控制等功能。學(xué)科工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的工具包，控制工具包，信號處理工具包，通信工具包等都屬于此類。MATLAB 具有許多的優(yōu)點(diǎn)比如：語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富 ;MATLAB 既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如 for 循環(huán)， while 循環(huán)，break語句和if 語句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號的計算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行，等等優(yōu)

32、點(diǎn)。因此在各個學(xué)科和領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。4.2 FDAtool 界面介紹FDAtool（ Filter Design Analysis tool） 是 MATLAB 信號處理工具箱里專用的濾波器設(shè)計分析工具，MATLAB6.0 以上的版本還專門增加了濾波器設(shè)計工具箱（Filter Designtoolbox） 。 FDAtool 可以設(shè)計幾乎所有的基本的常規(guī)濾波器，包括fir 和 iir 的各種設(shè)計方法。它操作簡單，方便靈活。FDAtool 界面總共分兩大部分，一部分是design filter，在界面的下半部，用來設(shè)置濾波器的設(shè)計參數(shù)，另一部分則是特性區(qū)，在界面的上半部分，用來顯示濾波器的

33、各種特性。 design filter 部分主要分為：filter type（濾波器類型）選項(xiàng)，包括lowpass（低通）、highpass（高通）、 bandpass（帶通）、 bandstop（帶阻）和非凡的fir 濾波器。design method（設(shè)計方法）選項(xiàng)，包括iir 濾波器的butterworth（巴特沃思）法、chebyshev type （切比雪夫ii 型）法、chebyshev type i（切比雪夫iii 型）法、elliptic（橢圓濾波器）法和fir 濾波器的equiripple 法、least-squares（最小乘方）法、window（窗函數(shù)）法。filter

34、order（濾波器階數(shù)）選項(xiàng)，定義濾波器的階數(shù)，包括specify order（指定階數(shù)）和 minimum order（最小階數(shù)）。在specify order中填入所要設(shè)計的濾波器的階數(shù)（n 階濾波器，specify order n-1 ） ，假如選擇minimum order 則 matlab 根據(jù)所選擇的濾波器類型自動使用最小階數(shù)。frenquency specifications 選項(xiàng)，可以具體定義頻帶的各參數(shù)，包括采樣頻率fs和頻帶的截止頻率。它的具體選項(xiàng)由filter type 選項(xiàng)和 design method 選項(xiàng)決定，例如bandpass（帶通）濾波器需要定義fstop1

35、（下阻帶截止頻率）、 fpass1 （通帶下限截止頻率） 、 fpass2（通帶上限截止頻率）、 fstop2 （上阻帶截止頻率）， 而 lowpass（低通）濾波器只需要定義fstop1 、 fpass1 。 采用窗函數(shù)設(shè)計濾波器時，由于過渡帶是由窗函數(shù)的類型和階數(shù)所決定的，所以只需要定義通帶截止頻率，而不必定義阻帶參數(shù)。magnitude specifications 選項(xiàng)，可以定義幅值衰減的情況。例如設(shè)計帶通濾波器時，可以定義wstop1 （頻率fstop1 處的幅值衰減）、 wpass（通帶范圍內(nèi)的幅值衰減）、wstop2（頻率 fstop2 處的幅值衰減）。當(dāng)采用窗函數(shù)設(shè)計時，通帶截

36、止頻率處的幅值衰減固定為6db，所以不必定義。window specifications 選項(xiàng)，當(dāng)選取采用窗函數(shù)設(shè)計時，該選項(xiàng)可定義，它包含了各種窗函數(shù)。設(shè)置好參數(shù)后點(diǎn)擊下方的（design Filter ）濾波器設(shè)計即可得到所設(shè)計的濾波器。設(shè)計完成后，可通過主菜單選項(xiàng)Analysis 來分析濾波器的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)特性。點(diǎn)擊Analysis 中的 Magnitude Response 對幅頻特性和相頻特性進(jìn)行分析。4.3 FIR 數(shù)字濾波器設(shè)計4.3.1 得到濾波器沖激響應(yīng)序數(shù)方法在主菜單中選擇Targets Code Composer Studio（r） IDE 命令，彈出Export

37、to CodeComposer （r）IDE 窗口。設(shè)置Numerator及 Export as選項(xiàng)單擊Select target按鈕，選擇目標(biāo)DSP,這里選擇C55X simulate 單擊 OK 確認(rèn)。濾波器沖激響應(yīng)系數(shù)將按默認(rèn)名稱s.h顯示出來結(jié)果見附錄D。對 IIR 系數(shù)輸出，在主菜單中選擇File Export 命令，打開Export 對話框，選擇輸出到Text file, 單擊 OK 確認(rèn)，即可將參數(shù)輸出到指定文件中。在設(shè)計過程中，可以對比濾波器幅頻和相頻特性及它們的設(shè)計要求，對參數(shù)和濾波類型做出調(diào)整。4.3.2 FIR 參數(shù)設(shè)定及頻域響應(yīng)特性設(shè) 計 FIR 帶 通 濾 波 器 ，

38、 采 樣 頻 率 fs=8000Hz ， fstop1=1400Hz ，fpass1=1500Hz,fpass2=3000Hz,fstop2=3100Hz阻帶的最小衰減為 ,40dB， 通帶的最大衰減為 3dB。頻率響應(yīng)特性如圖4.1 所示。4.1 FIR 帶通濾波器參數(shù)設(shè)置及頻率響應(yīng)特性5 數(shù)字濾波器的CCS 實(shí)現(xiàn)5.1 簡述 CCS環(huán)境CCS，即Code Composer Studio，是TI 公司在1999年推出的一個開放、具有強(qiáng)大集成開發(fā)環(huán)境。它最初是由GO DSP 公司為 TI 的 C6000 系列 DSP 開發(fā)的。在TI 收購了 GO DSP后，將CCS擴(kuò)展到了其它系列。現(xiàn)在所有T

39、I 的 DSP都可以使用CCS進(jìn)行開發(fā)，但是其中的DSPBIOS功能只有C5000和 C6000的 CCS中才提供。以前的 DSP 軟件開發(fā)都是在一個分散的開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行，程序的編寫、代碼的生成以及調(diào)試等都是要通過命令來完成，類似于以前的DOS，十分煩雜。而CCS 的出現(xiàn)是 DSP開發(fā)軟件的一次革命性的變化。CCS主要由代碼生成工具、CCS集成開發(fā)環(huán)境、DSPBIOS和 API 函數(shù)以及RTDX 組成。5.1.1 CCS主要特點(diǎn)集成可視化代碼編輯界面，可以方便地直接編寫C、匯編、.h 文件、 .cmd文件等。集成代碼生成工具，包括匯編器、優(yōu)化的C 編譯器和連接器等。具有完整的基本調(diào)試工具， 可

40、以載入執(zhí)行文件(.out)， 查看寄存器窗口、存儲器窗口和變量窗口、反匯編窗口等，支持在 C 源代碼級進(jìn)行調(diào)試。支持多片DSP 聯(lián)合調(diào)試。斷點(diǎn)工具，支持硬件斷點(diǎn)、數(shù)據(jù)空間讀/寫斷點(diǎn)、條件斷點(diǎn)等。探針工具，用于進(jìn)行算法仿真，數(shù)據(jù)監(jiān)視等。剖析工具，用于評估代碼執(zhí)行的時間。數(shù)據(jù)圖形顯示工具，可繪制時域/頻域波形、眼圖、 星座圖等，并可以自動刷新。提供GEI 工具，用戶可以根據(jù)需要編寫自己的控制面板/菜單，從而方便直觀地修改變量，配置參數(shù)。5.1.2 DSP/BIOS和 API 函數(shù)以及RTDX 插件DSP/BIOS(Basic Input Output System)和 API(Applicatio

41、n Program Interface)函數(shù)為 CCS的主要插件之一。DSPBIOS可以看作是一個準(zhǔn)實(shí)時操作系統(tǒng)，支持TI DSP 芯片的各種實(shí)時操作系統(tǒng)都是以DSP/BIOS作為底層軟件，為嵌入式應(yīng)用提供基本的運(yùn)行服務(wù)。并且，它還能實(shí)時獲取目標(biāo)機(jī)的信息，并將其傳遞給主機(jī)上的BIOSCOPE 工具，對應(yīng)用程序進(jìn)行實(shí)時分析RTDX (Real Time Data Exchange)插件是CCS中另一個十分重要的插件。實(shí)時數(shù)據(jù)交換技術(shù)為CCS 提供了一個實(shí)時、連續(xù)的可視環(huán)境，開發(fā)人員可以看到 DSP應(yīng)用程序工作的真實(shí)過程。RTDX 允許系統(tǒng)開發(fā)者在不停止運(yùn)行目標(biāo)應(yīng)用程序的情況下在計算機(jī)和DSP 芯

42、片之間傳輸數(shù)據(jù)，同時還可以在主機(jī)上利用對象鏈接嵌入（OLE）技術(shù)分析和觀察數(shù)據(jù)。RTDX 可以在 DSPBIOS中使用，也可以脫離DSP/BIOS 使用。由于CCS 中的Simulator 不支持 RTDX，所以必須在連接有硬件仿真器或目標(biāo)板的Emulator 下使用。5.2 CCS配置擊桌面圖標(biāo)的“ setupC CStudio v3.1 ”圖標(biāo)，運(yùn)行 CCS設(shè)置程序，如圖5.1 所示：點(diǎn)擊 Add Save&quit 完成設(shè)置。5.1 用標(biāo)準(zhǔn)配置文件設(shè)置系統(tǒng)配置5.3 CCS環(huán)境中工程文件的使用5.3.1 建立工程文件在 CCS集成環(huán)境下開發(fā)匯編程序或者C/C+程序，首先要建立一個

43、工程項(xiàng)目文件（ *.pjt ） ，再向工程項(xiàng)目文件中添加匯編程序源文件（*.asm） ， C/C+源文件（*.c ）和鏈接命令文件（ *.cmd） ， 并設(shè)置工程項(xiàng)目選項(xiàng)。使用CCS開發(fā)應(yīng)用程序的一般步驟如下：創(chuàng)建或打開一個工程項(xiàng)目文件（*.pjt ） ，編輯各類文件，可以使用CCS提供的集成編輯環(huán)境，對鏈接命令文件和源程序進(jìn)行編輯。對工程項(xiàng)目進(jìn)行編譯。在編譯過程中如果出現(xiàn)語法錯誤，將在編譯鏈接信息視窗（ build ） 窗口中顯示錯誤信息，用戶可以根據(jù)顯示的信息找到錯誤的位置，更改錯誤。對結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和算法評估。用戶可以利用CCS提供的探測點(diǎn). 圖形顯示和性能評價等工具，對運(yùn)行結(jié)果及輸

44、出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評估算法的可能性。下面分別進(jìn)行介紹建立工程文件，單擊Project New命令，系統(tǒng)將彈出如圖所示的對話框，在該對話框中輸入項(xiàng)目文件名，如fir 單擊“完成”系統(tǒng)就會創(chuàng)建一個名為fir.pjt 的工程項(xiàng)目文件如圖5.2 所示。圖 5.2 創(chuàng)建新的工程項(xiàng)目文件對話框5.3.2 創(chuàng)建新文件選擇File New 可打開一個新的編輯窗口。在新窗口中輸入源代碼。選擇FileSave，在出現(xiàn)的對話框中輸入一個文件名，并選擇一個擴(kuò)展名（C 源代碼選擇*.c，匯編源代碼選擇*.asm） ，然后單擊保存將源程序保存6。5.3.3 向工程項(xiàng)目中添加文件添加文件：單擊Project Add File

45、 to Project 命令然后會彈出如圖5.3所示的對話框，單擊打開完成對文件的添加。5.3 向工程項(xiàng)目中添加文件對話框5.4 編譯鏈接和運(yùn)行目標(biāo)文件5.4.1 對程序進(jìn)行編譯鏈接對程序進(jìn)行編譯：執(zhí)行Project Compile 命令就可以對當(dāng)前的匯編程序進(jìn)行編譯生成 .obj 文件。如果程序存在語法錯誤，那么就會在下面的編譯鏈接信息框中顯示錯誤信息。根據(jù)錯誤提示，讀者可對程序進(jìn)行修改2。對程序進(jìn)行編譯鏈接執(zhí)行Project Build 命令，就可以對當(dāng)前的項(xiàng)目文件同時進(jìn)行編譯，匯編和鏈接操作，并生成與工程項(xiàng)目名稱相同的可執(zhí)行的.out 文件。如果有錯誤信息， 則會在 “編譯鏈接 ”信息框

46、中顯示。也可以執(zhí)行Project下的 build All 命令， 所有項(xiàng).out文件。5.4.2 裝載 .out 文件單擊主菜單“ File中 ”“ LoadP rogram”選項(xiàng)，在對話框中，在CCS 安裝目錄下，找到構(gòu)建該工程的Debug 目錄，選擇構(gòu)建生成后的.out 文件，并打開CCS 裝載完畢后，該*.out文件到目標(biāo) ”dsp之后，會自動彈出“ Disassembly窗口如圖 ”5.4所示。5.4 CCS 調(diào)試程序時出現(xiàn)的視窗加工程界面6 運(yùn)行并觀察結(jié)果在主菜單中選擇Debug Animate命令或按Alt+F5 鍵運(yùn)行程序。觀察 Input和 Output視窗中濾波器前后的時域觀

47、察波形圖，觀察濾波效果。數(shù)字濾波器仿真結(jié)果如圖所示6.1 FIR 帶通濾波器濾波前后時域波形圖6.2 FIR 帶通濾波器濾波前頻域波形圖6.3 FIR 帶通濾波器濾波后頻域波形圖圖 6.1 的仿真波形圖時域部分上面的波形為兩個參考波頻率疊加后的波形， 圖 6.2 為濾掉干擾信號后的低頻信號，頻域波形窗口中第一部分所示的是 Display Type 為 FFT Magitude 的兩個參考信號的后的頻域波形， 圖 6.3 為經(jīng)過濾波后保留的通帶頻率 1500HZ 阻帶頻率 3000HZ的帶通信號的頻域波形圖。結(jié)論本文以窗函數(shù)法設(shè)計線性相位FIR 數(shù)字濾波器，介紹用MATLAB 工具軟件設(shè)計數(shù)字濾

48、波器的方法并在CCS 上仿真結(jié)果觀察波形圖可以看出本次設(shè)計基本實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)要求，但還存在誤差，分析誤差原因?yàn)樵谟肈SP實(shí)現(xiàn) FIR 濾波器時，在定點(diǎn)運(yùn)算中，乘法運(yùn)算的結(jié)果因位數(shù)增多而需要進(jìn)行截止或舍入處理，因而引起了乘法運(yùn)算的量化效應(yīng)。由于舍入和截尾都是非線性過程，所以量化效應(yīng)相當(dāng)于在濾波器某些鏈路中引入了非線性環(huán)節(jié)，給分析和設(shè)計帶來問題。如何設(shè)置FIR 濾波器的參數(shù)以及加窗的計算等對濾波器的功能有著非常重要的影響。本文在MATLAB 平臺上，研究了基于窗函數(shù)法并同時考慮衰減等多個參數(shù)設(shè)置問題。MATLAB 具有強(qiáng)大的數(shù)值計算和圖形功能，雖然其執(zhí)行效率較低，但其編程效率與可讀性、可移植性要遠(yuǎn)高于

49、其他高級語言。它集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號處理和圖形顯示于一體，構(gòu)成了一個界面友好的用戶環(huán)境。它的信號處理工具箱包含了各種經(jīng)典的和現(xiàn)代的數(shù)字信號處理技術(shù)，是一個非常優(yōu)秀的算法研究與輔助設(shè)計的工具。在設(shè)計數(shù)字濾波器時，運(yùn)用它來進(jìn)行輔助設(shè)計，在系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和高效率方面起到了至關(guān)重要的作用。在對設(shè)計的數(shù)字濾波器的進(jìn)行調(diào)試，仿真時采用了CCS開發(fā)環(huán)境。CCS加速和增強(qiáng)了實(shí)時，嵌入信號處理的開發(fā)過程，它提供配置、構(gòu)造、調(diào)試、跟蹤和分析程序的工具，在基本代碼產(chǎn)生工具的基礎(chǔ)上增加了調(diào)試和實(shí)時分析的功能。開發(fā)設(shè)計人員可在不中斷程序運(yùn)行的情況下檢查算法的對錯，實(shí)現(xiàn)對硬件的實(shí)時跟蹤調(diào)試，從而大大縮減了程序的開發(fā)時

50、間。參考文獻(xiàn)1 汪春梅， 孫洪波 .TMS320C 55x DSP原理及應(yīng)用.第二版.北京：電子工業(yè)出版社20082 姜 陽，周錫青.DSP原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，20083 方華剛 . DSP原理與應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.14 程佩青，數(shù)字信號處理教程第二版，清華大學(xué)出版社，2001.85 TMS320C55X DSP Programmer s Guide SPRU376AZ.Texas Instruments,20016 TMS320C55X DSP Mnemonic Instruction Set Reference Guide SORU374GZ.

51、 Texas Instruments,20027 TMS320C55XDSP AssemblyLanguage Tools User sG uide SPRU280HZ.Texas Instruments,2004.致謝通過這次設(shè)計，我把自己所學(xué)的理論知識運(yùn)用于實(shí)踐，受益非淺。本次設(shè)計讓我對DSP知識及CCS5000環(huán)境還有MATLAB ， 都有進(jìn)一步的了解，同時對軟、硬件設(shè)計也有了更深入的理解和掌握。對我而言，本設(shè)計不僅是對大學(xué)所學(xué)過的知識的總結(jié)和考察，而且更是一個擴(kuò)大自己知識面，鍛煉動手能力的機(jī)會，經(jīng)過這次的設(shè)計，使我在理論和實(shí)踐方面都有了很大的提高。在整個課程設(shè)計過程中，指導(dǎo)老師給予我很

52、多的關(guān)注和指導(dǎo)，勤勉教學(xué)，誨人不倦，幫助我順利的完成這次設(shè)計任務(wù)，在這里我要對老師表示誠摯的謝意。附錄 A C 程序清單1 主程序FIR.C #include "s.h #include "math.h"/輸入信號1 頻率/輸入信號2 頻率/采樣頻率/濾波器系數(shù)長度#define signal_1_f 200#define signal_2_f 3800#define signal_3_f 1700#define signal_sample_f 8000#define pi 3.1415926#define coff_L 88#define bufer_L 256

53、int data_inbufer_L;int outbufer_L;int firout;int xcoff_L+1;int k=0;int bufer=bufer_L;extern int fir(int *,int);extern int init(int *,int);extern int outdata(int *,int,int);void inputwave();void main()inputwave();init(x,BP);while(1)x0=data_ink;firout=fir(x,BP);/濾波outdata(out,firout,bufer);k+;/斷點(diǎn)、動畫運(yùn)行if ( k>=bufer_L) k=0;/輸入波形void inputwave()float wt1;float wt2;float wt3;int i;for (i=0;i<=bufer_L;i+)wt1=2*pi*i*signal_1_f;wt1=wt1/signal_sample_f;wt2=2*pi*i*signal_2_f;wt2=wt2/signal_sample_f;wt3=2*pi*i*signal_