基于matlab的fir和iir濾波器_課程設(shè)計(jì)說明書-wenkub
2022-09-07 15:23:31 本頁面
【正文】 到濾波器參數(shù)，并得到該濾波器的幅頻特性和相頻特性； 2 FIR 低通濾波器設(shè)計(jì)，給出設(shè)計(jì)流程圖，在 CCS 軟件環(huán)境下編寫程序； 3 分別用方波和正弦波驗(yàn)證 FIR 低通濾波器的設(shè)計(jì)； 4 IIR 低通濾波器設(shè)計(jì)，給出程序流程圖，在 CCS 軟件環(huán)境下編寫程序； 5 分別用方波和正弦波驗(yàn)證 IIR 低通濾波器的設(shè)計(jì)； 6 與 Matlab 中設(shè)計(jì)的濾波器，進(jìn)行對比研究。線性緩沖區(qū)的存儲器延時(shí)可以由具有數(shù)據(jù)移動的 DMOV 指令來實(shí)現(xiàn)，它需要將緩沖區(qū)置于內(nèi)部 DARAM 塊中；對于循環(huán)緩沖區(qū)，每 當(dāng)輸入新樣本時(shí)，以新樣本改寫區(qū)中最老的樣本，而緩沖區(qū)中的其他樣本不需要其他樣本移動。 (2) 當(dāng)每次輸入新樣本時(shí)以新的樣本改寫滑窗中最老的樣本，而滑窗其他的數(shù)據(jù)不需要移動。 將 1000 個(gè)點(diǎn)的復(fù)頻響應(yīng)值均勻分布在 02π 上，便得到所設(shè)計(jì)的 FIR 低通濾波器的幅值特性如上圖。 subplot(2,1,1)。 圖 31 濾波器的幅頻 特性圖 圖 32 濾波器的相頻特 性圖 課程設(shè)計(jì)說明書 7 subplot(2,1,2)。 輸出方波如 34 所示 由圖可知，經(jīng)低通濾波后方波信號變?yōu)榈确宸逯禐楹椭芷诘恼倚盘枴?y3=y1+y2。 subplot(4,1,2)。 subplot(4,1,4)。程序編寫完成后，加載 Matlab 中生成的 *.dat 文件，就可以得到濾波之后的圖像。 plot(x1)。 fid=fopen(39。)。 fprintf(fid,39。 y1=sin(1*x*2*pi+pi/6)。 xout=y3/max(y3)。w39。)。 %輸出 fclose(fid)。AR3 指向輸入 STM Yn,AR2 。卷積算法 STM 16,BK RPTZ A,15 MAC *AR4+0%,*AR5+0%,A 課程設(shè)計(jì)說明書 12 STH A,*AR2+ TABLE: MVDD *AR3+,*AR4+0% .end 鏈接配置文件 o m MEMORY { PAGE 0: EPROM: =0E000H len=1000H VECS : =0FF80H len=0080H PAGE 1: SARAM: =0060H len=0040H DARAM: =0101H len=1480H } SECTIONS { .text : EPROM PAGE 0 .vectors : VECS PAGE 0 .data : EPROM PAGE 0 .bss : SARAM PAGE 1 Hn : align(128){} DARAM PAGE 1 BUF : align(128){} DARAM PAGE 1 Xn : DARAM PAGE 1 Yn : DARAM PAGE 1 } 中斷向量表文件 .title .ref _c_int00 .sect .vectors B _c_int00 .end CCS 波形仿真圖 CCS 中方波信號和濾波后波形如圖 37 所示： 圖 37 方波波形及濾波后波形圖 課程設(shè)計(jì)說明書 13 CCS 中方波信號的 相頻特性如圖 38 所示： CCS 中方波信號濾波后的 相頻特性如圖 39 所示： 由于方波是由許多個(gè)正弦波疊 加而得到的，所以經(jīng)過 fir 低通濾波器后，留下的是低頻正弦波。 圖 10 方波信號濾波后的幅頻、相頻特性 圖 310 正弦疊加信號波形及濾波后波形圖 圖 312 正弦疊加信號濾波后的相頻特性圖 圖 311 正弦疊加信號的相頻特性圖 課程設(shè)計(jì)說明書 15 4 IIR 濾波器設(shè)計(jì) IIR 濾波器的 Matlab 設(shè)計(jì) 數(shù)字濾波器的輸入 x[k]和輸出 y[k]之間的關(guān)系可以用如下常系數(shù)線性差分方程及其 z 變換描述： ][][][ 0 1 ikybikxaky Ni Mi ii ???? ? ?? ? 系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)為： ????????? NkkkMkkkzazbzXzYzH011)()()( 設(shè)計(jì)一個(gè) IIR 濾波器就是要根據(jù)所給定的指標(biāo)確定上式中的分子和分母系數(shù)。映射方法主要有沖激響應(yīng)不變法、階躍響應(yīng)不變法和雙線性變換法。 fs=8000。 T=1/Fs。 [b,a]=butter(N,Wn) [N ,Wn]=buttord(W1p,W1s,Rp,Rs) [b,a]=butter(4,)。 y1=filter(b,a,f1)。 subplot(2,1,2)。 f1=sin(2*pi*t*1)。 subplot(4,1,1)。 subplot(4,1,3)。 figure(3) freqz(b,a,512,1000) 正弦疊加信號濾波前后的波形如圖 43 所示 從上圖可以看出低頻正弦信號和高頻正弦信號疊加后的信號經(jīng)濾波后，得到低頻的正弦信號，其幅值與頻率和原始低頻信號基本相同。 IIR 濾波器的 CCS 程序設(shè)計(jì) 先畫出設(shè)計(jì)程序流程圖如圖 44 所示 主程序 .title .mmregs 圖 44 IIR 濾波器設(shè)計(jì)流圖 課程設(shè)計(jì)說明書 20 .def _c_int x .usect x,4 y .usect y,4 b0 .usect b0,4 a0 .usect a0,4 Xn: .usect Xn, 256 Yn: .usect Yn, 256 .data table: .word 0 ；數(shù)據(jù)初始化清零 .word 0 .word 0 .word 0 .word 0 .word 0 .word 1600*32768/10000 ；設(shè)定濾波器參數(shù) .word 4800*32768/10000 .word 4800*32768/10000 .word 1600*32768/10000 .word 494*32768/10000 .word 3340*32768/10000 .word 45*32768/10000 .text _c_int: ssbx frct stm x,ar1。ar1 寫入 4 rpt 2 mvpd table+3,*ar1+。ar1 指向 table 末尾并依次寫入數(shù)據(jù) 課程設(shè)計(jì)說明書 21 stm a0,ar1 。 通過 Matlab 仿真和 CCS 仿真濾波效果比較， DSP 程序的濾波效果要好于Matlab 的濾波效果。 設(shè)計(jì)過程好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程，常有一
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