基于dsp的數(shù)字濾波器設(shè)計與仿真-全文預(yù)覽
【正文】 和學(xué)習(xí)生活中，綜合運(yùn)用模擬電子、數(shù)字電子和 DSP 基本原理等課程中所學(xué)的理論知識去獨(dú)立 完成一個項目的設(shè)計。數(shù)字信號處理在理論上的發(fā)展推動了數(shù)字信號處理應(yīng)用的發(fā)展。 DSP 作為一門新興學(xué)科，越來越引 起人們的關(guān)注，目前已廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。 學(xué)習(xí)了數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)、設(shè)計理論，掌握 了 各種數(shù)字濾波 器的原理和特性。 圖 10 為濾波前的信號，波形很雜亂 ，從時域上很難看出信號的周期性。顯示的圖形出現(xiàn)差異 CCS 程序運(yùn)行后的各種輸出結(jié)果 在 View 的 Graph 中單擊 Time/frequency 出現(xiàn) graph property dialog 框。 （ 4）在 .h 文件中未把 coeff 頂格寫，編譯時出現(xiàn)錯誤。 運(yùn)行程序，查看輸入輸出波形，修改相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)試。 （二）在 CCS 中編寫匯編語言程序，進(jìn)行調(diào)試，實現(xiàn)帶通濾波的功能。 已濾波 的信號的時域和頻域波形，如圖 5 和 圖 6所示。頭文件名不變 ,當(dāng) MATLAB中設(shè)計的濾波器系數(shù)改變時 ,相應(yīng)頭文件中系數(shù)也改變 ,方便了程序調(diào)試、仿真。修改相應(yīng)設(shè)置，輸出如圖 11所示濾波前信號頻譜。輸出濾波前的信號時域波形。 （ 6） 間接尋址過程中，程序中丟失。 （ 2） 中的采樣頻率要和開始設(shè)置時的采樣頻率一致，否則結(jié)果會出現(xiàn)偏差。 另外根據(jù)板上的存儲器配置方式 ,編寫存儲器配置文件 文件 ,將 MATLAB 生成的 文件拷貝到 工程文件夾下，進(jìn)行 編譯、鏈接 ,生成可執(zhí)行文件 。 生成 C 語言頭文件。 是否有待濾波數(shù)據(jù) 做濾波算法 濾波結(jié)束 利用 FDA TOOL 設(shè)計 FIR 濾波器 的參數(shù)，操作步驟如圖 3所示 。 流程圖如圖 1所示 初始 化 圖 1 MATLAB程序流程圖 2. CCS匯編程序流程圖如圖 2所示 產(chǎn)生需要慮波信號 畫出原始信號頻譜圖 生成 fir 濾波器 進(jìn)行濾波 畫出濾波后信號頻譜圖 初始化 輸入原始信號 定義濾波器系數(shù) 為原始信號和系數(shù)指定寄存器 是 是否還有待濾波數(shù)據(jù) 圖 2 CCS匯編程序流程圖 五 、 實驗 過程 實驗步驟與內(nèi)容 MATLAB輔助 DSP 實現(xiàn) FIR ,其總體過程為在 DSP 中編寫處理程序 ， 在 MATLAB中利用濾波器設(shè)計、分析工具 ( FDATOOL) ,根據(jù)指定的濾波器性能快速設(shè)計一個FIR ,然后把濾波器系數(shù)以頭文件形式導(dǎo)入 CCS 中 ,頭文件中 MATLAB 輔助 DSP 實現(xiàn) FIR 數(shù)字濾波器含濾波器階數(shù)和系數(shù)數(shù)組 ,在 MATLAB中調(diào)試、運(yùn)行 DSP 程序并顯示、分析處理后的數(shù)據(jù)。 （ 4）編譯匯編程序，如果有錯誤，按錯誤進(jìn)行修改；沒錯誤，則 往下執(zhí)行。 指定完設(shè)計參數(shù)后單擊按鈕 Design Filter，生成濾波器系數(shù)。設(shè)定模擬信號的采樣頻率為 32020Hz。 學(xué)會編制結(jié)構(gòu)清晰、風(fēng)格良好、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)?匯編 語言程序，從而具備解決綜合性實際問題的能力。 通過使用 匯編 語言編寫具有完整功能的圖形處理程序或信息系統(tǒng)，使學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解，進(jìn)一步鞏固 匯編 語言講法規(guī)則 。 在本 設(shè)計 中，使用 MATLAB 模擬產(chǎn)生合成信號，然后利用 CCS 進(jìn)行濾波。 最基本的 FIR 濾波器可用下 式表示： 其中 輸入采樣序列， 是濾波器系數(shù)， N是濾波器的階數(shù) Y（ n）表示濾波器的輸出序列，也可以用卷積來表示輸出序列 y(n)與 x(n)、 h(n)的關(guān)系，如下： y(n)=x(n)*h(n) DSP 實現(xiàn) FIR濾波的 關(guān)鍵技術(shù) 用線性緩沖區(qū)實現(xiàn) FIR 濾波器 程序清單： .title “” .mmregs .def start x .usect “x”， 8 PA0 .set 0 PA1 .set 1 .data COEF： .word 1*32768/10 .word 2*32768/10 .word 4*32768/10 .word 3*32768/10 .word 4*32768/10 .word 2*32768/10 .word 1*32768/10 .text start: SSBX FRCT STM x+7,AR2 STM 6,AR0 LD x+1,DP PORTR PA1,x+1 FIR1: RPTZ A,6 MACD *AR2,COEF,A STH A,*AR2 PORTW *AR2+,PA0 BD FIR1 PORTR PA1,*AR2+0 .end 用循環(huán)緩沖區(qū)實現(xiàn) FIR 濾波器 程序清單： .title “” .mmregs .def start .bss y,1 xn .usect “xn”,7 b0 .usect “b0”,7 PA0 .set 0 PA1 .set 1 .data table: .word 1*32768/10 .word 2*32768/10 .word 3*32768/10 .word 4*32768/10 .word 5*32768/10 .word 6*32768/10 .word 7*32768/10
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