【正文】 會(huì)發(fā)表研究成果的重要手段，也是信息交流與信息存儲的重要工具，從而實(shí)現(xiàn)其社會(huì)功能。通過畢業(yè)論文的教學(xué)過程，檢驗(yàn)學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論、基本知識和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，解決科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域有關(guān)問題的能力；檢驗(yàn)科研基本訓(xùn)練的實(shí)際效果。 ②畢業(yè)論文的功能 ②畢業(yè)設(shè)計(jì)的功能 （ 2）畢業(yè)論文的內(nèi)涵 畢業(yè)論文是高等學(xué)校學(xué)生畢業(yè)前所撰寫的學(xué)術(shù)論文。 感謝所有在我學(xué)習(xí)期間，給予我?guī)椭完P(guān)心的同學(xué)和朋友們。婁老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、敏銳的科研洞察力和淵博的知識給我留下了深刻的印象。經(jīng)過實(shí)際的檢測與調(diào)試得到一個(gè)穩(wěn)定的硬件平臺后便可以進(jìn)行軟件的聯(lián)調(diào)了。④用示波器查看系統(tǒng)中主要的時(shí)鐘信號的波形，包括 DSP 輸入時(shí)鐘信號、 DSP 輸出時(shí)鐘信號、 ADC 和 DAC 的系統(tǒng)時(shí)鐘信號及幀同步時(shí)鐘信 號 (需要結(jié)合 DSP 的開發(fā)環(huán)境和仿真器進(jìn)行測試 )。②系統(tǒng)上電檢測，上電前應(yīng)該首先檢查電源的正負(fù)極性及輸入電壓的幅 度，然后上電。當(dāng)硬件平臺建立好后，重要工作就是硬件調(diào)試和軟件硬件聯(lián)調(diào) [11]。當(dāng)將 McBSP 配置為時(shí)鐘停止模式時(shí)，發(fā)送器和接收器在內(nèi)部得到同步，這時(shí) McBSP 可作為 SPI 的主設(shè) 備或從設(shè)備。②可與 SPI、 AC97 等兼容設(shè)備直接接口 。 TLV1570 的高速串行接口包 含五根信號線 :SCLK 串行時(shí)鐘輸入、 SDIN 串行數(shù)據(jù)輸入、 SDOUT 串行數(shù)據(jù)輸出、 FS 幀同步信號、 CS片選信號。 TLV1570 在 3V 電壓下的采樣頻率為 625KSPS，因此對于輸入信號來說最高頻率不能超過 300K。②轉(zhuǎn)換誤差 :表示 A/D 轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出的數(shù)字量和理論上的輸出數(shù)字量之間的差別。①分辨率 :它說明 A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號的分辨能力， A/D 轉(zhuǎn)換器的分辨率以輸出二進(jìn)制 (或十進(jìn)制 )數(shù)的位數(shù)表示。顯然，數(shù)字信號最 低有效位中的 1 表示的數(shù)量大小，就等于△。②量化和編碼 :我們知道，數(shù)字信號不僅在時(shí)間上是離散的，而且在數(shù)值上的變化也不是連續(xù)的。①取樣定理 :在滿足取樣定理的條件下，可以用一個(gè)低通濾波器將信號 vs 還原為 vi ，這個(gè)低通濾波器的電壓傳輸系數(shù) )(fA 在低于 fimax的范圍內(nèi)應(yīng)保持不變，而在 ffis max?以前應(yīng)迅速下降為零。設(shè)計(jì)仿真接口比較簡單，只要根據(jù) DSP 芯片所提供的接口類型按照相應(yīng)的接口標(biāo)準(zhǔn)即可。TMS 為測試模式選擇， TMS 用來設(shè)置 JTAG 接口處于某種特定的測試模式 。通過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可對具有 JTAG 接口的芯片的硬件電路進(jìn)行邊界掃描和故障檢測。理想情況下， DSP 芯片上的兩個(gè)電源同時(shí)加電，但是在一些場合很難做到。 AMSl1l7 為最大輸出電流可達(dá) 800mA 的LDO(Low Dropout Voltage Regulator)，包含 、 等固定電壓輸出幾種類型。 CVdd 為器件的所有內(nèi)部邏輯提供電流，包括CPU、時(shí)鐘電路和所有外設(shè)。 TMS320VC5402 芯片電源分為兩種 ，即內(nèi)核電壓 (CVdd)和 I/O 電壓 (DVdd)，其中， I/O 電源一般采用 電壓，而內(nèi)核電源電壓為 。一種是利用 DSP芯片內(nèi)部所提供的晶振電路，在 DSP 芯片的 Xl 和 X2/CLKIN 之間連接一晶體可啟動(dòng)內(nèi)部振蕩器，晶體應(yīng)為基本 模式，且為并聯(lián)諧振。其基本原理就是通過電路提供 一個(gè)高低電平發(fā)生變化的信號，如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)這個(gè)信號不發(fā)生變化，自動(dòng)復(fù)位電路就認(rèn)為系統(tǒng)運(yùn)行不正常并重新對系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。由于 DSP 系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率較高，在運(yùn)行時(shí)極有可能發(fā)生干擾和被干擾的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。電源剛加上電時(shí)， TMS320VC5402 芯片處于復(fù)位狀態(tài)， /RS 為低使芯片復(fù)位。這塊區(qū)域包含的是存儲器映像寄存器，它包含了 DSP 中所有的寄存器，可以通過讀這塊存儲器來了解各個(gè)寄存器的值，或者通過寫這塊寄存器來改變寄存器的值。 RAM 一般映射在數(shù)據(jù)空間。③比較、選擇和存儲單元 (CSSU)，用于加法 /比較選擇。它采用先進(jìn)的修正哈佛結(jié)構(gòu)，片內(nèi)共有8 條 16 位的總線，其中包括 4 條程序 /數(shù)據(jù)總線和 4 條地址總線 [10[7]]。數(shù)字濾波系統(tǒng)的具體方案框圖見圖 41[6][2]。 Plot(f， pyy(1。 f=(0:(N/21))。 figure(l)。 %做功率譜分析 f=(0:(N/21))。 %將參數(shù)按比例縮小 Al=al/(8*) 。 %截止頻率 Wnl=2*lp/fs。 %采樣時(shí)間間隔 y==randn(l， 1024)。 %清寄存器值 clf。 為了向 DSP 所需 要的匯編語言轉(zhuǎn)換，需要編寫通用的語言。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 。 當(dāng)前流行的 工具包 (Toolbox)。 為了提高逼近的質(zhì)量，可以采用人為的擴(kuò)展過渡帶的方法，即在頻率相應(yīng)的過渡帶內(nèi)插入一個(gè)或多個(gè)比較連續(xù)的采樣點(diǎn)，使過渡帶比較連續(xù)，從而通帶和阻帶之間變化比較緩慢，使得設(shè)計(jì)得到的濾波器對理想濾波器的逼近誤差較小。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(dòng)的減少。 ③主瓣的寬度要窄，以獲得較陡的過渡帶。 幾種常用的窗函數(shù) 工程中比較常用的窗函數(shù)有 [l][3]: 矩形窗函數(shù)、三角形 (Bartlett)窗函數(shù)、漢 寧 (Hanning)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)。傅立葉系數(shù) )(nhd 實(shí)際上就是理想數(shù)字濾波器的沖激響應(yīng)。 利用窗函數(shù)法設(shè)計(jì) FIR 濾波器 (一 )窗函數(shù)法的基本思想 窗函數(shù)設(shè)計(jì)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?cái)嘁缘玫揭粋€(gè)線性相位和因果的 FIR 濾波器。圖 23 畫出了 N 為奇數(shù)時(shí) FIR 濾波器的級聯(lián)結(jié)構(gòu)。 將式中的系統(tǒng)函數(shù) H(z)分解成二街實(shí)系數(shù)因子的形式，即 : ???????? ???? ]2[12211010)()()(Nk kkkNnn zzznhzH ??? 當(dāng)需要控制濾波器的傳輸零點(diǎn)時(shí)，可將系統(tǒng)函數(shù) H（ z）分解成上式形式，這樣就可以用二階節(jié)級聯(lián)起來構(gòu)成。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。 4 第 2 章 FIR 數(shù)字濾波器的理論研究 FIR 濾波器簡介 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(shí) 間線性非時(shí)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。 本論文研究的重點(diǎn)集中在利用 DSP 來實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波的硬件電路。在一些特殊的場合，要求的信號處理速度極高，而通用 DSP芯片很難實(shí)現(xiàn)，這種芯片將相應(yīng)的信號處理算法在芯片內(nèi)部用硬件實(shí)現(xiàn)，無須進(jìn)行編程。 (4)用通用的可編程 DSP 芯片實(shí)現(xiàn)。這種方法不便于系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行。 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法一般有以下幾種 [5]: (1)在通用的計(jì)算機(jī) (如 PC)上用軟件 (如 C 語言 )實(shí)現(xiàn)。高精度無源濾波器從設(shè)計(jì)到制造都是難度非常高的技術(shù)。最成功的 DSP 芯片當(dāng)數(shù)美國德州儀器公司 (Texas Instruments，簡稱 TI)的一系列產(chǎn)品，其DSP 市場份額占全世界份額近的 50%。 2 (2)對干擾信號的抑制能力有了明顯提高，這對系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性的 提高起到了促進(jìn)作用。 FIR 濾波器具有不含反饋環(huán)路、結(jié)構(gòu)簡單以及可以實(shí)現(xiàn)的嚴(yán)格線性相位等優(yōu)點(diǎn)，因而在對相位要求比較嚴(yán)格的條件下，采用 FIR 數(shù)字濾波器。 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。數(shù)字濾波占有極其重要的地位。 隨著信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)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(dòng)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。FIR呂梁學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 1 第 1 章 緒論 本章主要介紹 數(shù)字濾波器 的 優(yōu)越性 ， 國內(nèi)外 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢， 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法， 主要研究內(nèi)容等。 關(guān)鍵詞： DSP；數(shù)字濾波器； FIR II Design of Digital Filter Based on DSP Abstract Digital filter is one of the most important part of digital signal processing， almost appeared in all digital signal processing we are in a digital age， digital signal processing technology has received wide attention， its theory and algorithm with the development of puter technology and microelectronic technology has been rapid development， the voice is widely used in image processing， digital munications， spectrum analysis， pattern recognition， automatic control， filter is one of the most important part of digital signal processing， almost appeared in all digital signal processing filter is to point to plete the function of the signal filtering processing， with limited accuracy algorithm of discrete time linear timeinvariant system， its input is a set of (by the analog signal sampling and quantization) digital quantity， its output is a transformation of another set of with analog filters， digital filter without drift， able to handle low frequency signal， the frequency response can be made 呂梁學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） III very close to the ideal characteristics， and can reach high precision， easy integration and so on， these advantages determine the application of digital filter is more and more widely. This paper mainly studies the basic theory of FIR digital filter， based on TI pany39。為實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾 波器奠定了理論基礎(chǔ)。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)用越來越廣泛。呂梁學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） I 摘 要 數(shù)字濾波器是數(shù)字信號處理中最重要的組成部分之一，幾乎出現(xiàn)在所有的數(shù)字信號處理系統(tǒng)中。數(shù)字濾波器是指完成信號濾波處理的功能，用有限精度算法實(shí)現(xiàn)的離散時(shí)間線性非時(shí)變系統(tǒng)，其輸入是一組 (由模擬信號取樣和量化的 )數(shù)字量 ，其輸出是經(jīng)過變換的另一組數(shù)字量。通過學(xué)習(xí) FIR 濾波器的結(jié)構(gòu)、數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)理論，掌握了 FIR 數(shù)字濾波器的原理和特性。