【正文】 （4）這是線性移不變系統(tǒng)的卷積和公式，也是的延時(shí)鏈的橫向結(jié)構(gòu)，也叫直接型結(jié)構(gòu)。線性相位的條件：的頻率響應(yīng)為 (7)當(dāng)為實(shí)數(shù)序列時(shí)，可將表示成 (8) 其中是真正的幅度響應(yīng)。 我們以一個(gè)截止頻率為的線性相位的理想矩形幅度特性的低通濾波器，設(shè)低通特性的群時(shí)延為。（3）增加截取長(zhǎng)度N，則在主瓣附近的窗的頻率響應(yīng)為 （29） 其中，可見(jiàn)，改變N，只能改變窗譜的主瓣肯定，改變w坐標(biāo)的比例以及改變的絕對(duì)值大小，二不能改變主瓣與旁瓣的相對(duì)比例，而這個(gè)相對(duì)比列是由決定，例如在矩形窗情況下，%，N增加時(shí)， 減小，故起伏振蕩變密，%，這種現(xiàn)象稱為稱為吉布斯（Gibbs）效應(yīng)。(4)海明（hamming）窗對(duì)升余弦加以改進(jìn)，可以得到旁瓣更小的效果，窗形式為 (38) %的能量集中在窗譜的主瓣內(nèi)，與漢寧窗相比，主瓣寬度相同，但旁瓣幅度更小，旁瓣峰值小于主瓣峰值的1%。根據(jù)FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)要求，其設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)步驟如下： （41） （42） （43） （44）設(shè)為理想線性相位濾波器： （45） 首先由所需低通濾波器的過(guò)渡帶求理想低通濾波器的截止（是由兩個(gè)肩峰處中點(diǎn)）而由之間的過(guò)渡帶寬并非兩個(gè)肩峰間的頻率差，所以 （46）其對(duì)應(yīng)的數(shù)字頻率為：由此可得： （47）其中為線性相位所必需的移位，我們都知道它應(yīng)該滿足。低通有限沖激響應(yīng)濾波器( F in ite ImpulseResponse Filter, FIR 濾波器) 有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn), 因?yàn)镕IR系統(tǒng)只有零點(diǎn), 系統(tǒng)總是穩(wěn)定的, 且為線性相位,允許實(shí)現(xiàn)多通道濾波器。圖5 MATLAB編譯程序步驟FIR濾波器的主程序wst=*pi。 %按布萊克曼窗計(jì)算所需的濾波器長(zhǎng)度 N=N0+mod(N0+1,2)。 %求理想脈沖響應(yīng) wdbla=(blackman(N))39。 %頻率分辨率 Rp=(min(db(1:wp/dw+1))) %檢驗(yàn)通帶波動(dòng) As=round(max(db(wst/dw+1:501))) %檢驗(yàn)最小阻帶衰減 子程序function hd=ideal(wc,M)。hd=sin(wc*m)./(pi*m)。whole39。mag=abs(H)。編好程序后在運(yùn)行程序，最終得到其波形圖如圖6。它的工作原理是將現(xiàn)實(shí)世界的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再用數(shù)學(xué)方法處理此信號(hào)。 此框圖是DSP實(shí)現(xiàn)的主要過(guò)程，因?yàn)镈SP處理的是數(shù)字信號(hào)，所以首先應(yīng)該將輸入的前置的模擬信號(hào)通過(guò)A/D變換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并把它交給DSP處理，DSP根據(jù)設(shè)計(jì)要求經(jīng)過(guò)編程處理（如FFT、卷積等變化）得到的結(jié)果為數(shù)字信號(hào)，然后把信號(hào)傳輸出去。 CPU支持內(nèi)部structure是由一個(gè)程序總線， 3的數(shù)據(jù)讀總線，兩條數(shù)據(jù)寫總線，并additional buses專用于外周和DMA活動(dòng)。 DSP軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境 本次試驗(yàn)的研究?jī)?nèi)容主要就是在DSP芯片的集成軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS(Code Composer Studio)中調(diào)試從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波功能。CCS 提供了配置、建立、調(diào)試、跟蹤和分析程序的工具，它便于實(shí)時(shí)、嵌入式信號(hào)處理程序的編制和測(cè)試，能夠加速開(kāi)發(fā)進(jìn)程，提高工作效率。 進(jìn)入設(shè)置選擇C5XX functional simulator后選擇Save and quit后點(diǎn)擊“NO”完成軟件的設(shè)置，設(shè)置過(guò)程如圖10。它提供一整套的程序編制、維護(hù)、編譯、調(diào)試環(huán)境，能將匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言程序編譯連接生成COFF (公共目標(biāo)文件)格式的可執(zhí)行文件，并能將程序下載到目標(biāo)DSP 上運(yùn)行調(diào)試。子函數(shù)主要是根據(jù)FIR低通濾波器的算法進(jìn)行編程的，子函數(shù)是由和進(jìn)行相乘得到的，函數(shù)為fSum+=(fXn[i]*fHn[i]其函數(shù)流程圖為圖12。子函數(shù)如float FIR() //濾波器函數(shù){ float fSum。i++ ) { fSum+=(fXn[i]*fHn[i])。i ) fXn[i]=fXn[i1]。 fSignal2+=fStepSignal2。 //輸入函數(shù)的調(diào)用 fIn[nIn]=fInput。 //濾波器函數(shù)調(diào)用 fOut[nOut]=fOutput。（1） 首先新建一個(gè)工程并且命名為FIR，此時(shí)該工程下的文件為空。（4）下載程序：執(zhí)行FileLoad Program，然后再打開(kāi)的提示框中選擇剛剛建立C:\ICETEKVC5509EDULab\Lab0501UseCCS\Debug\ 文件。 圖15 INPUT 圖16 OUTPUT 下面是FFT的濾波結(jié)果如圖17和輸入波形和圖18 FFT輸出波形。MATLAB的結(jié)果分析，在幅度響應(yīng)和頻率的圖形中，在3dB時(shí)，根據(jù)計(jì)算器截止頻率為147500HZ，其結(jié)果不是很理想。而MATLAB在編程上更靈活，功能更強(qiáng)大。對(duì)于濾波，只在軟件上進(jìn)行。float fHn[FIRNUMBER]={ , , , , }。float fStepSignal1,fStepSignal2。int nIn,nOut。 fSignal1=。 while ( 1 ) { fInput=InputWave()。 fOutput=FIR()。 } }}float InputWave(){ for ( i=FIRNUMBER1。 fSignal1+=fStepSignal1。 return(fXn[0])。iFIRNUMBER。 ioport unsigned int *egcr =(unsigned int *)0x800。 //ioport unsigned int *ce02 =(unsigned int *)0x804。 //ioport unsigned int *ce13 =(unsigned int *)0x808。 ioport unsigned int *ce31 =(unsigned int *)0x80C。 //ioport unsigned int *sdper =(unsigned int *)0x810。 //*ebsr = 0x221。 *ce01 = 0X3000。 *emirst = 0。} 程序3includevoid CLK_init(){ ioport unsigned int *clkmd。//0x2413。}void TMCR_reset( void ){ ioport unsigned int *TMCR_MGS3=(unsigned int *)0x07FE。}程序4wst=*pi。 %按布萊克曼窗計(jì)算所需的濾波器長(zhǎng)度 N=N0+mod(N0+1,2)。 %求理想脈沖響應(yīng) wdbla=(blackman(N))39。 %頻率分辨率 Rp=(min(db(1:wp/dw+1))) %檢驗(yàn)通帶波動(dòng) As=round(max(db(wst/dw+1:501))) %檢驗(yàn)最小阻帶衰減 figure(1) subplot(2,2,1)。) %繪制布萊克曼窗 axis([0 N1 0 ])。text(N+1,0,39。title(39。n39。) subplot(2,2,3)。幅度響應(yīng)（單位：dB)39。xlabel(39。分貝數(shù)39。manual39。YTickMode39。YTick39。相位響應(yīng)39。頻率（單位:pi)39。)程序5function hd=ideal(wc,M)。hd=sin(wc*m)./(pi*m)。whole39。mag=abs(H)。25