【正文】 mwr2) normwr=abs(normwr2)else normwr=abs(normwr1)end normwc=1。 %帶通濾波器的通帶寬度 normwr1=(((wr1^2)(w0^2))/(B*wr1))。wr1=(2/T)*tan(ws1/2)。T=2。wp2=*pi。借助巴特沃斯(Butterworth)濾波器、切比雪夫(Chebyshev)濾波器、橢圓(Cauer)濾波器、貝塞爾(Bessel)濾波器等。為了計算簡便，對雙線性變換法一般T=2s通帶截止頻率wc1=(2/T)*tan(wp1/2)=tan()=wc2=(2/T)*tan(wp2/2)=tan()=阻帶截止頻率wr1=(2/T)*tan(ws1/2)=tan()=wr2=(2/T)*tan(ws2/2)=tan()=阻帶最小衰減αs=3dB和通帶最大衰減αp=15dB。阻帶截止頻率ωs2=：(1)根據(jù)任務(wù),確定性能指標:在設(shè)計帶通濾波器之前,首先根據(jù)工程實際的需要確定濾波器的技術(shù)指標:帶通濾波器的阻帶邊界頻率關(guān)于中心頻率ωp0幾何對稱，因此ws1=wp0 (ws2wp0)=通帶截止頻率wc1=,wc2=。 IIR濾波器的設(shè)計過程及MATLAB實現(xiàn) IIR濾波器的設(shè)計過程根據(jù)以上IIR數(shù)字濾波器設(shè)計方法，下面運用雙線性變換法基于MATLAB設(shè)計一個IIR帶通濾波器，其中帶通的中心頻率為ωp0=。由于這種頻率之間的非線性變換關(guān)系，就產(chǎn)生了新的問題。S平面整個jΩ軸單值地對應(yīng)于Z平面單位圓一周，即頻率軸是單值變換關(guān)系。也就是說，S平面的左半平面映射到Z平面的單位圓內(nèi)，S平面的右半平面映射到Z平面的單位圓外，S平面的虛軸映射到Z平面的單位圓上。當Ω1由π/T經(jīng)過0變化到π/T時，Ω由∞經(jīng)過0變化到+∞，也即映射了整個jΩ軸。為了克服這一缺點，可以采用非線性頻率壓縮方法，將整個頻率軸上的頻率范圍壓縮到π/T～π/T之間，再用z=esT轉(zhuǎn)換到Z平面上。如果要對高通和帶阻濾波器采用脈沖響應(yīng)不變法，就必須先對高通和帶阻濾波器加一保護濾波器，濾掉高于折疊頻率以上的頻率，然后再使用脈沖響應(yīng)不變法轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器。因而，一個線性相位的模擬濾波器（例如貝塞爾濾波器）通過脈沖響應(yīng)不變法得到的仍然是一個線性相位的數(shù)字濾波器。當模擬濾波器的頻率響應(yīng)在折疊頻率以上處衰減越大、越快時，變換后頻率響應(yīng)混疊失真就越小。如果令Ha(s)是ha(t)的拉普拉斯變換，H(z)為h(n)的Z變換，利用采樣序列的Z變換與模擬信號的拉普拉斯變換的關(guān)系得(11)則可看出，脈沖響應(yīng)不變法將模擬濾波器的S平面變換成數(shù)字濾波器的Z平面，這個從s到z的變換z=esT是從S平面變換到Z平面的標準變換關(guān)系式。IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計實際上是求解濾波器的系數(shù)和 ，它是數(shù)學上的一種逼近問題，即在規(guī)定意義上（通常采用最小均方誤差準則）去逼近系統(tǒng)的特性。輸入序列的頻譜經(jīng)過濾波后,因此，只要按照輸入信號頻譜的特點和處理信號的目的， 適當選擇，使得濾波后的滿足設(shè)計的要求，這就是數(shù)字濾波器的濾波原理。數(shù)字濾波實質(zhì)上是一種運算過程，實現(xiàn)對信號的運算處理。接著研究分析了如何利用MATLAB仿真軟件來設(shè)計出符合各種要求的數(shù)字濾波器，并對所設(shè)計的濾波器進行仿真得到系數(shù)，本文還應(yīng)用DSP集成開發(fā)環(huán)境——CCS調(diào)試匯編程序，為后面在DSP上實現(xiàn)提供必要的數(shù)據(jù)。比較以上方法可見：可以采用MATLAB等軟件來學習數(shù)字濾波器的基本知識，計算數(shù)字濾波器的系數(shù)，研究算法的可行性，對數(shù)字濾波器進行前期的設(shè)計和仿真。它們體積小、保密性好，具有極高的性能，但靈活性差。2．用 DSP(Digital Signal Processing)處理器實現(xiàn)DSP處理器是專為數(shù)字信號處理而設(shè)計的，如TI公司的TMS320C54x系列，AD公司的ADSP2IX，ADSP210X系列等。高效率（因為結(jié)構(gòu)簡單、系數(shù)小、乘法操作較少）與模擬濾波器有對應(yīng)關(guān)系可以解析控制，強制系統(tǒng)在指定位置為零點有極點，在設(shè)計時要考慮穩(wěn)定性具有反饋，可能產(chǎn)生噪聲、誤差累積 數(shù)字濾波器的實現(xiàn)方法目前數(shù)字濾波器的主要實現(xiàn)方法有：1．在通用的微型計算機上用軟件實現(xiàn)。DSP（數(shù)字信號處理器）與一般的微處理器相比有很大的區(qū)別，它所特有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令集合、數(shù)據(jù)流程方式為解決復雜的數(shù)字信號處理問題提供了便利，本文選用TMS320C5509作為DSP處理芯片，通過對其編程來實現(xiàn)IIR濾波器。數(shù)字濾波器又分為無限沖激響應(yīng)濾波器(IIR)和有限沖激響應(yīng)濾波器(FIR)。數(shù)字信號處理由于具有精度高、靈活性強等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于圖像處理、數(shù)字通信、雷達等領(lǐng)域。文中程序已經(jīng)過硬件驗證，仿真結(jié)果表明該設(shè)計符合要求。傳感器數(shù)字信號處理是利用傳感器對模擬信號或數(shù)字信號進行采集并把其轉(zhuǎn)換成計算機可識別的電信號，并利用計算機對信號進行處理以達到計算機輔助控制或是計算機自動控制的目的。數(shù)字濾波器是對數(shù)字信號實現(xiàn)濾波的線性時不變系統(tǒng)。隨著計算機和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理已經(jīng)成為高速實時處理的一項關(guān)鍵技術(shù)，廣泛應(yīng)用在語音識別、智能檢測、工業(yè)控制等各個領(lǐng)域。20世紀60年代以來，隨著計算機和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)運而生并得到迅速的發(fā)展。本課題主要應(yīng)用MATLAB軟件設(shè)計IIR數(shù)字濾波器，并對所設(shè)計的濾波器進行仿真；應(yīng)用DSP集成開發(fā)環(huán)境——CCS調(diào)試匯編程序，文章結(jié)合TM320C5509的結(jié)構(gòu)特點，介紹了一種IIR濾波器在TM320C5509中的實現(xiàn)方法。數(shù)字濾波；IIR；DSP；TM320C5509；MATLAB目錄摘要…… I第1章 緒論 1 數(shù)字濾波器的優(yōu)越性 2 數(shù)字濾波器實現(xiàn)的方法 2 主要研究內(nèi)容 3第2章 濾波器基礎(chǔ) 4 4 IIR濾波器的設(shè)計方法及原理 5 IIR濾波器的設(shè)計過程及MATLAB實現(xiàn) 10 10 12 MATLAB程序 12 14 本章小結(jié) 14第3章 數(shù)字濾波器的DSP實現(xiàn) 15 TMS320C5509特點 15 DSP系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā) 17 DSP系統(tǒng)的特點 17 DSP系統(tǒng)的設(shè)計流程 18 DSP系統(tǒng)的開發(fā)工具CCS 18 IIR濾波器的設(shè)計框圖 19 20第4章 本文總結(jié) 23 總結(jié) 23參考文獻 23第一章 緒論 數(shù)字濾波器的優(yōu)越性DSP 芯片是一種特別適合數(shù)字信號處理運算的微處理器，主要用來實時、快速地實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。數(shù)字濾波器本質(zhì)上是一個完成特定運算的數(shù)字計算過程，也可以理解為是一臺計算機。由于DSP控制器具有許多獨特的結(jié)構(gòu)，例如采用多組總線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)并行處理，獨立的累加器和乘法器以及豐富的尋址方式，采用 DSP控制器就可以提高數(shù)字信號處理運算的能力，可以對數(shù)字信號做到實時處理。但是IIR系統(tǒng)與傳統(tǒng)的通過硬件電路實現(xiàn)的模擬濾波器相比有以下優(yōu)點：單位沖擊響應(yīng)有無限多項。而且在MATLAB下的部分仿真程序還可以通過轉(zhuǎn)化為C語言，再通過DSP的C編譯器直接在D