dsp課程設(shè)計(jì)--濾波器(已修改)
2025-06-22 04:35 本頁面
【正文】 邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 摘 要 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 前言 ..................................................... 1 1 方案設(shè)計(jì)與論證 ......................................... 2 設(shè)計(jì)方案概論 ......................................... 2 設(shè)計(jì)方案詳論 ......................................... 2 設(shè)計(jì)工具 CCS 及 SEEDDTK2812 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介 .............. 3 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................... 4 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法及原理 ........................ 4 程序設(shè)計(jì)流程圖 ....................................... 6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 ......................................... 7 4 總結(jié) ................................................... 9 參考文獻(xiàn) .................................................11 致謝 .................................................... 12 附錄 .................................................... 13 邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 1 前言 本文介紹了濾波器的濾波原理以及模擬濾波器、數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法。重點(diǎn)介紹了 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法。即脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法。在此基礎(chǔ)上，用DSP 虛擬實(shí)現(xiàn)任意階 IIR 濾波器。此設(shè)計(jì)擴(kuò)展性好，便于調(diào)節(jié)濾波器的性能，可以根據(jù)不同的要求在 DSP 上加以實(shí)現(xiàn)。數(shù)字信號處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形 式對信號進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識別等處理，以得到符合人們需要的信號形式。 數(shù)字信號處理是圍繞著數(shù)字信號處理的理論、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用等幾個方面發(fā)展起來的。數(shù)字信號處理在理論上的發(fā)展推動了數(shù)字信號處理應(yīng)用的發(fā)展。反過來，數(shù)字信號處理的應(yīng)用又促進(jìn)了數(shù)字信號處理理論的提高。而數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)則是理論和應(yīng)用之間的橋梁。 數(shù)字信號處理是以眾多學(xué)科為理論基礎(chǔ)的，它所涉及的范圍極其廣泛。例如，在數(shù)學(xué)領(lǐng)域，微積分、概率統(tǒng)計(jì)、隨機(jī)過程、數(shù)值分析等都是數(shù)字信號處理的基本工具，與網(wǎng)絡(luò)理論、信號與系統(tǒng)、控制論、通信理論 、故障診斷等也密切相關(guān)。近來新興的一些學(xué)科，如人工智能、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，都與數(shù)字信號處理密不可分?？梢哉f，數(shù)字信號處理是把許多經(jīng)典的理論體系作為自己的理論基礎(chǔ)，同時又使自己成為一系列新興學(xué)科的理論基礎(chǔ)。 數(shù)字濾波器根據(jù)其沖激響應(yīng)函數(shù)的時域特性，可分為兩種，即無限長沖激響應(yīng) (IIR)數(shù)字濾波器和有限長沖激響應(yīng) (FIR)數(shù)字濾波器。 IIR 數(shù)字濾波器的特征是，具有無限持續(xù)時間沖激響應(yīng)，需要用遞歸模型 DSP 芯片是一種特別適合數(shù)字信號處理運(yùn)算的微處理器，主要用來實(shí)時、快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。 數(shù)字信 號處理由于具有精度高、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于圖像處理、數(shù)字通信、雷達(dá)等領(lǐng)域。數(shù)字濾波技術(shù)在數(shù)字信號處理中占有極其重要的地位，數(shù)字濾波器根據(jù)其單位脈沖響應(yīng)可分為 IIR（無限長沖激響應(yīng)濾波器）和 FIR（有限長沖激響應(yīng)濾波器）兩類。 IIR 濾波器可以用較少的階數(shù)獲得很高的選擇特性，但在有限精度的運(yùn)算中，可能出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，而且相位特性不好控制。 數(shù)字濾波器本質(zhì)上是一個完成特定運(yùn)算的數(shù)字計(jì)算過程，也可以理解為是一臺計(jì)算機(jī)。 最多 64 個增加到現(xiàn)在的 200 個以上，引腳數(shù)量的增加，意味著結(jié)構(gòu)靈活性的增加。此外， DSP 芯 片的發(fā)展，是 DSP 系統(tǒng)的成本、體積、重量和功耗都有很大程度的下降 。 邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 2 1 方案設(shè)計(jì)與論證 設(shè)計(jì)方案概論 IIR 濾波器的選擇 :在 APF 中，濾波器的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足：截止頻率低，過渡帶快，通帶內(nèi)增益接近 阻帶內(nèi)增益接近 0，在滿足精度要求的前提下階數(shù)盡量低，以使濾波器的運(yùn)算速度快 。 濾波器有模擬濾波器和數(shù)字濾波器兩種。這里選用數(shù)字濾波器，因?yàn)樗鄬τ谀M濾波器更容易進(jìn)行濾波代數(shù)運(yùn)算，而且數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn)是沒有模擬濾波器那樣的隨時間、溫度、電壓漂移，還有數(shù)字濾波器還能實(shí)現(xiàn)近似理想的響應(yīng)和線性相位，所以能更好地達(dá)到 諧波檢測的實(shí)時性和準(zhǔn)確性的要求 ,數(shù)字濾波器有無限沖激響應(yīng)（ IIR） 系統(tǒng)和有限沖激響應(yīng) （ FIR） 系統(tǒng)兩種。 IIR 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)的階數(shù)低，對于實(shí)現(xiàn)相同要求的數(shù)字濾波器， FIR 濾波器的階數(shù)要比 IIR 濾波器的階數(shù)高 5~10 倍， IIR濾
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