【正文】 E。 initCLK(CPU_SPEED_160M)。 // low throw float fXn[FIRNUMBER]={ }。 unsigned int bEcho=0,bFIR=1。 ioport unsigned int port3005。 ARP=AR5,AR0=ID,AR2:IW,AR3:C2,AR4下一個(gè) COSα lk,AR5=M,AR6:Ri BANZ LOOP3,*,AR2 。 跳轉(zhuǎn)至 LOOP4,IF C10 MAR *,AR4 。 AR2:C1 。 AR0=IW 。 ARP:AR3,AR0=ID,AR2:IW,AR3:YT,AR4:COSαlk,AR5=M,AR6:Ij SUB *,16,AR6 SACH *+,0,AR2 。 Rj=RiXT,AR6:Ij,AR3:YT 。 D2 MAR *0 。 ARP:AR2,AR0=ID,AR2:IW,AR3:XT,AR4:COSαlk,AR5=M,AR6:NEXT Rj B D 。 Ii= Ii +YT,AR6:Ij 。 ARP:AR3,AR0=ID,AR2:IW,AR3:XT,AR4:COSαlk,AR5=M,AR6:Rj SUB *+,1,AR6 SACL *+ 。 不進(jìn)行歸一化操作程序部分 。 ARP:AR7,AR0=ID,AR2:IW,AR3:XT,AR4:COSX,AR5=M,AR6: LACC *,AR6 BCND D2,NEQ 。 ACC=ACC+Rj*SINαlk,PREG=Ij*COSαlk 。 XT=Rj*COSαlkIj*SINαlk 。 Rj* COSαlk,ARP=AR4,AR4:SINαlk,AR6:Ij LT *,AR6 MPYA *,AR3 。 堆棧分布情況 :ADDRESS/AR6/AR7/AR0/N/M/ID/IW/C2/C1/Y 。 AR0=ID LOOP2 LAR AR4,_sintab 。 IW=IW/2 LACC *,15,AR3 SACH *+,AR2 。 AR6:inputRi ,ARP:AR2, 。 /AR0/N/M/ID/IW/Y 。 PREG寄存器的輸出左移一位 , 。 FFT運(yùn)算處理部分 。 ID=1,ARP=AR2 。 SPLK (N1),*+ SPLK (M1),*+ 。 AR2:AR1 LAR AR7,_nom 。 堆 棧 分 布 情況 :ADDRESS/AR6/AR7/AR0/AR1 。 存儲(chǔ)返回地址 ADDRESS SAR AR6,*+ 。 當(dāng) _nom=1 時(shí) ,FFT需要?dú)w一化處理 ,為 0 時(shí)則不需要 .global _fft .global _sintab .global _input .global _nom .text _fft: 。 N=2**M _input .usect .data0,2*N 。 M .set 6 。 N=2**M 。 基 2時(shí)間抽取的 128點(diǎn) FFT算法需要定義的各量 。 。 。 出口條件 : 。 N .set 128 。 一步運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行歸一化處理 ,避免溢出 ,但是 ,它會(huì)使運(yùn)算精度降低。 所以最好將數(shù)組 _input放置在一個(gè)獨(dú)立的塊中 ,如 B1塊。 入口條件 : 。 } 附錄二 FFT 程序源碼 。 for ( i=0。 if ( fSignal2=f2PI ) fSignal2=f2PI。 fXn[0]=sin((double)fSignal1)+cos((double)fSignal2)/。 /* break point */ if ( nOut=256 ) { nOut=0。 nIn%=256。 fStepSignal2=2*PI*SIGNAL2F/SAMPLEF。 f2PI=2*PI。 float fIn[256],fOut[256]。 float fSignal1,fSignal2。 float FIR()。 圖 TLV320AIC23 與 DSP 的接口 在子程序中，首先初始化語(yǔ)音緩沖區(qū)和工作變量，等待 MCBSP 通道 0 傳送結(jié)束后，再采集 語(yǔ)音信號(hào)，然后傳送到 MCBSP 并保存于左聲道緩沖區(qū)，此時(shí)即可調(diào)用 FIR2 計(jì)算 FIR濾波輸出，濾波后的結(jié)果存放于右聲道緩沖區(qū)，最后將濾波后的信號(hào)輸出到 MCBSP 接口，再將此信號(hào)傳送到 TLV320AIC23 中，經(jīng) DA 轉(zhuǎn)換后輸出。 本實(shí)驗(yàn)采用多媒體數(shù)字語(yǔ)音編解碼器 TLV320AIC23 來(lái)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的采 集。 FFT 的 DSP 實(shí)現(xiàn) 附錄二為 DSP 實(shí)現(xiàn)的源代碼。 將附錄一中的源代碼中 的濾波器階數(shù)變量 FIRNUMBER 和濾波器系數(shù)變量 fHn 改成以上參數(shù)后，運(yùn)行之，在 CCS 的 Graph 工具中觀察濾波前后的效果，如圖 所示。 將附錄一中的源代碼中的濾波器階數(shù)變量 FIRNUMBER 和濾波器系數(shù)變量 fHn 改成以上參數(shù)后，運(yùn)行之，在 CCS 的 Graph 工具中觀察濾波前后的效果，如圖 所示。 附錄一為 FIR 實(shí)驗(yàn)的源代碼。 0 20 40 60 80 100 120 140 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 00F r e q u e n c y ( k H z )Magnitude (dB)M a g n i t u d e R e s p o n s e ( d B ) 圖 幅頻響應(yīng) FDATool 工具可以將所設(shè)計(jì)的濾波器參數(shù)導(dǎo)出成 Matlab 能識(shí)別的 m 語(yǔ)言文件和Simulink Model 文件用于仿真驗(yàn)證，也可以導(dǎo)出成 C 語(yǔ)言頭文件（ .H）用于其他平臺(tái)的開發(fā)。 下面以借助于 Matlab 的濾波 器設(shè)計(jì)工具 FDATool 設(shè)計(jì)一個(gè)截至頻率為 30KHz、系統(tǒng)采樣頻率為 300KHz 的數(shù)字低通濾波器為例來(lái)說(shuō)明數(shù)字濾波器的一般設(shè)計(jì)步驟。 理想的數(shù)字低通濾波器的頻率響應(yīng)如圖 所示。對(duì)于非線性相位的 FIR 濾波器，一般可以用 IIR 濾波器來(lái)代替。 《 DSP 原理與技術(shù)》 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 姓 名： XXX 學(xué) 號(hào)： XXXX 院 系：航天學(xué)院控制科學(xué)與工程系 指導(dǎo)老師： XXX 2020 年 5 月 25 日 1 FIR 濾波器的設(shè)計(jì)與 DSP 實(shí)現(xiàn) FIR 濾波器的理論基礎(chǔ) FIR 濾波器 即有限長(zhǎng)沖擊響應(yīng)濾波器的單位沖擊響應(yīng) ()hn 是有限長(zhǎng)的（ 01nN? ? ? ） ,其 Z 變換為 10( ) ( )N nnH z h n z? ???? 在有限 Z 平面（ 0 z ? ）內(nèi)有（ 1N? ）個(gè)零點(diǎn)，在 Z 平面的原點(diǎn) 0z? 處有（ 1N? ）階極點(diǎn)。 鑒于工程實(shí)際應(yīng)用，具有線性相位的 FIR 濾波器具有更加廣闊的應(yīng)用。這里討論用窗函數(shù)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)數(shù)字低通濾波器。假設(shè)長(zhǎng)度為M 的窗函數(shù)的單位沖擊響應(yīng)為 ()wn ，則截?cái)嗪蟮男蛄袨? ( ) ( ) ( ) , 2 1Nh n w n h n M n M N M? ? ? ? ? ? 為保證系統(tǒng)的因果性，須將序列 ()Nhn右移 M 個(gè)采樣周期即得到物理可實(shí)現(xiàn)的實(shí)際數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)。圖 即為設(shè)計(jì)的濾波器的幅頻響應(yīng)。 a)濾波前 b)濾波后 圖 信號(hào)功率譜 FIR 濾波器的 DSP 實(shí)現(xiàn) 將在 Matlab 的 FDATool 中設(shè)計(jì)好的濾波器參數(shù)導(dǎo)出成 C 語(yǔ)言頭文件，從而在 DSP 開發(fā)環(huán)境中引用該參數(shù)即可完成在 DSP 中實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)。 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4 4 . 5 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 00F r e q u e n c y ( k H z )Magnitude (dB)M a g n i t u d e R e s p o n s e E s t i m a t e 圖 FIR 低通濾波器， fc=300Hz 其中，該低通濾波器階數(shù)為 11 ，系數(shù)為： 0, , , ,464118867, , 0。 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4 4 . 5 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 00F r e q u e n c y ( k H z )Magnitude (dB)M a g n i t u d e R e s p o n s e E s t i m a t e 圖 FIR 高通濾波器， fc=4KHz 其中，該低通濾波器階數(shù)為 11 ，系數(shù)為： 0, , , , , , 0。 最常見(jiàn)的 FFT 算法包括按時(shí)間抽選和按頻率抽選兩種，其基本單元都是蝶形運(yùn)算。 a)測(cè)試信號(hào)時(shí)域波形 b）測(cè)試信號(hào) FFT 頻譜 圖 測(cè)試信號(hào)時(shí)域及頻譜 3 語(yǔ)音信號(hào)的 FIR 濾波 正常語(yǔ)音信號(hào)的頻帶是 200Hz3400Hz，在前端的防混疊濾波后，需對(duì)所采樣的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行 200Hz 以下和 4000Hz 以上的的濾波處理以凈化頻帶。圖 給出了 TLV320AIC23 與 DSP 器件的連接圖。 附錄 附錄一 FIR 濾波 DSP 實(shí)驗(yàn)源程序 include define FIRNUMBER 11 define SIGNAL1F 250 define SIGNAL2F 4500 define SAMPLEF 10000 define PI float InputWave()。 float fInput,fOutput。 int i。 nOut=0。 fStepSignal1=2*PI*SIGNAL1F/SAMPLEF。 nIn++。 nOut++。i ) fXn[i]=fXn[i1]。 fSignal2+=fStepSignal2。 fSum=0。 } return(fSum)。 功能 :實(shí)現(xiàn) 3 64 或 128采樣點(diǎn)的快速傅立葉變換 。 注意 :由于 *BR0+間接尋址方式對(duì) _input的地址有特殊的要求 , 。反之 ,將對(duì)每 。 FFT時(shí) ,請(qǐng)?jiān)诒竞瘮?shù)中做出如下選擇 : 。 。 extern void fft(void)。 extern int _input[2*N]。 .def _fft 。 M .set 7 。 點(diǎn)數(shù) 。 點(diǎn)數(shù) M .set 5 。 SIN和 COSIN函數(shù)的存儲(chǔ)表 .bss _nom,1 。 POPD *+ 。 存儲(chǔ) AR0 SAR AR1,* 。 ARP=AR3 LAR AR2,* 。 初始化一些寄存器 。 ARP=AR3,AR2:N,AR3:Y SPLK 1,*+,AR2 。 。 符號(hào)擴(kuò)展使能 SPM 1 。 堆棧分布情況 :ADDRESS/AR6/AR7 。 AR3:Y,AR5=M LOOP3 LAR A