基于dsp的fir濾波器的設計與實現(xiàn)(文件)
【正文】 信息，提示找不到rcp文件，雙擊提示CCS會自動彈出rcp生成向?qū)?，按照要求選擇rcp模板，就會生成這個工程對應的rcp文件，雙擊生成的rcp文件，通過visual linker連接器可以打開這個文件?？梢杂脙煞N方法來實現(xiàn)數(shù)字濾波器：—種方法是采用通用計算機，利用計算機的存儲器、運算器和控制器把濾波器所要完成的運算編成程序通過計算機來執(zhí)行，也就是采用計算機軟件來實現(xiàn)；另一種方法是設計專用的數(shù)字硬件（通常稱之為數(shù)字信號處理器）。它的相位特性f(w) = argH()是使頻率產(chǎn)生嚴重的非線性的原因，這種‘與’的非線性關系，使數(shù)字濾波器與模擬濾波器在響應與頻率的對應關系上發(fā)生了畸變。在這方面 FIR濾波器具有獨到的優(yōu)點，它可以在幅度特性隨意設計的同時，保證精確、嚴格的線性相位，因此這類濾波器應用很廣泛。N階濾波器通常采用N個延遲單元、N個加法器與N+1個乘法器，取圖31 中(a)、(b)兩種結(jié)構(gòu)。這里所說的要求，除了通帶頻率、阻帶頻率及兩個帶上的最大和最小衰減和外，很重要的一條是保證H(z)具有線性相位。下面我們來簡單介紹一下這三種設計方法。設有一個截止頻率為的理想線性相位低通，延時為τ，其頻率特性是： ()得到：＝ ()這是一個以ｎ＝τ為中心偶對稱的無限長非因果序列，要想用一個有限長的因果序列去逼近它，最簡單的方法是截?。顝?到N1的一段來表示它，即 h(n)= ；其他N：h(n)=0。窗函數(shù)設計方法的基本步驟是：(1) 把展成FS，得；(2) 對自然截短到所需的長度，如2M+1；(3) 將截短后的右移M個采樣間隔，得h(n)；(4) 將h(n)乘以合適的窗口，即得所要濾波器的沖擊響應，窗函數(shù)以n=M對稱?！? ()然后以此作為FIR濾波器的頻率響應抽樣值H(k)，再根據(jù)DFT（離散付氏變換）定義由頻域這N個抽樣值來唯一確定一個有限長序列h(n)，同樣也可以算出FIR濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)及頻率響應，可以推出頻率響應是頻率抽樣值H(k)與線性相位因子及如下內(nèi)插函數(shù)S(ω, k) 的線性組合。 Chebyshev逼近法窗函數(shù)法和頻率采樣法設計出的濾波器的頻率特性都是在不同意義上對所給理想頻率特性的逼近。這種算法由于是在一致意義上對作最佳逼近，因而獲得了較好的通帶和阻帶性能，并能準確地指定通帶和阻帶的邊緣。切比雪夫逼近理論解決了p(x)的存在性、唯一性和如何構(gòu)造等問題。頻率抽樣法的優(yōu)點是可以直接在頻域設計，適于利用最優(yōu)化方法，而且這種方法特別適用于窄帶選頻濾波器， 但頻率抽樣法的抽樣頻率只能是2π/ N 的整數(shù)倍或2π/ N 的整數(shù)倍加上π/ N不能保證截止頻率ωc的準確取值，要實現(xiàn)精確的ωc就必須取N大，相應的計算量也大?！☆l率抽樣法 窗函數(shù)法是從時域出發(fā)，用窗函數(shù)截取理想的得到h(n)，以此有限長的h(n)近似，這樣得到的頻率響應逼近于理想的頻響。這就好像通過一個窗口觀看到的一段，因此h(n)就表示成和一個窗口函數(shù)的乘積，這樣對h(n)的求解就變?yōu)閔(n)＝*，這里的就稱為窗口函數(shù), 既然一個頻域上的標準的矩形窗口對應于時域是一個無限長的序列, 那么在時域上截取一段勢必造成頻域的矩形窗口的失真。理想的數(shù)字濾波器頻率特性是無法實現(xiàn)的， FIR的設計就是要尋找一個可以得到的頻率特性=來逼近，這相當于用一個可實現(xiàn)的單位脈沖響應 h(n)去逼近一個理想單位脈沖響應。通常FIR濾波器的設計方法主要有三種：窗函數(shù)法、頻率抽樣法和切比雪夫等波紋逼近法。另外，若對 h(n)提出一些約束條件，那么可以很容易地使 H(z)具有線性相位，這在信號處理的很多領域是非常重要的。一個線性位移不變系統(tǒng)的輸出序列y(n)和輸入x(n)之間的關系，應滿足常系數(shù)線性差分方程， ()其中，x(n)為輸入序列，y(n)為輸出序列，為濾波器系數(shù)，N是濾波器的階數(shù)。另外，即使加上全通均衡器，對于因果的IIR濾波器，仍將得不到線性的相位。所以，前兩種濾波器還是現(xiàn)在濾波器設計的主要方面，例如在線譜分析、基音檢測、線性預測編碼等方面都有著廣泛的應用。還可以選擇用何種類型的存儲器空間裝載，通過觀察存儲空間以使用的狀況自行分配空間，所以十分靈活，并且不會出現(xiàn)空間重疊的現(xiàn)象，避免了程序跑飛。但它對于初學者來說，要求對C5410的內(nèi)存空間的分配有較清楚的認識，否則容易將數(shù)據(jù)分配到不該分配的地方，引起程序運行的沖突，甚至程序跑飛。圖 就是基本編輯界面。CCS 包括：CCS代碼生成工具CCS集成開發(fā)環(huán)境IDEDSP/BIOS插件程序和API RTDX插件，主機接口和API等。也就是說，以上各個部分的通信是通過內(nèi)部總縣來完成的。帶并行存儲的指令和具有特殊應用的指令充分利用了這種結(jié)構(gòu)?！54x芯片在本設計中使用的DSP是TMS320VC5410。(3)C6000系列是32位的DSP系列。C5000又分為C54X和C55X兩個系列。以上3大系列DSP實現(xiàn)功能的側(cè)重點不同，也就是說應用領域有所不同：(1)C2000系列是16位定點DSP。目前，使用較為廣泛的主要有三個系列：C2000，C5000和C6000。其突出的優(yōu)點已經(jīng)使其在通信、語音、圖像、雷達、生物醫(yī)學
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