基于dsp的fir濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-預(yù)覽頁
【正文】 模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，輸出的模擬信號(hào)經(jīng)過A/D變換后變成DSP可以處理的數(shù)字信號(hào)，DSP根據(jù)實(shí)際需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理，如FFT、卷積等；處理得到的結(jié)果仍然是數(shù)字信號(hào)，可以直接通過相應(yīng)通信接口將它傳輸出去，或者對(duì)它進(jìn)行D/A變換將其轉(zhuǎn)換為模擬采樣值，最后再經(jīng)過內(nèi)插和平滑濾波就得到了連續(xù)的模擬波形模擬信號(hào)。(2)編程方便 DSP 系統(tǒng)中的可編程DSP芯片可以使設(shè)計(jì)人員在開發(fā)過程中靈活方便的進(jìn)行修改和升級(jí)，可以將C語言與匯編語言結(jié)合使用。當(dāng)然DSP也存在一定的缺點(diǎn)。雖然DSP系統(tǒng)還存在一些缺點(diǎn)，但是隨著近兩年來 DSP 技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，成本的下降，很多問題都得到了緩解。可以得出DSP數(shù)字濾波器的整體硬件電路連線圖， DSP系統(tǒng)硬件電路圖 TI DSP介紹TI公司DSP種類多，品種齊全，適合各種需要。同一系列的DSP具有相同的內(nèi)核、相同或兼容的匯編指令集；它們之間的差別是具有不同大小的片內(nèi)存儲(chǔ)器、不同的片內(nèi)外設(shè)和外部接口等，工作電壓和速度也有所區(qū)別。(2)C5000系列DSP是16位定點(diǎn)低功耗DSP，性價(jià)比極高，主要應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)及手持式通訊產(chǎn)品，如手機(jī)，PDA和GPS等。核心電壓較低，所以功耗很低，且體積很小，方便集成。由于速度很高，所以功耗也很大。分開的程序空間和地址空間提供了高度的并行性，可以同時(shí)訪問程序指令和數(shù)據(jù)，例如三次讀操作和一次寫操作可以在一個(gè)周期內(nèi)完成。對(duì)于任意通用可編程芯片來說，一般都具備以下幾個(gè)部分：(1)內(nèi)部存儲(chǔ)器：主要用來存儲(chǔ)程序、執(zhí)行程序、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等；(2)中央處理單元(CPU)：用來實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算功能；(3)片內(nèi)外設(shè)：用來實(shí)現(xiàn)一些特定功能，如時(shí)鐘發(fā)生器、硬件定時(shí)器等等；(4)外部總線接口：用來和其他芯片接口，協(xié)同工作；(5)通信接口：用來從外圍芯片獲得數(shù)據(jù)或者將處理完的數(shù)據(jù)傳輸出去；(6)內(nèi)部總線：用來連接芯片中不同的單元。 CCS概述 CCS 全稱是 Code Composer Studio 它提供了基本的代碼生成工具，具有一定的調(diào)試、分析能力。另外，在編輯過程中 還可以顯示諸如存儲(chǔ)器觀察窗口、變量監(jiān)視框、圖形顯示框等調(diào)試界面，他們?yōu)槌绦蚓帉懻{(diào)試提供多種手段為軟件開發(fā)提供了極大的方便。所以，一定要分配好內(nèi)存空間CCS提供了兩種分配空間的方法：利用cmd文件或rcp文件分配空間，其中cmd 文件是純文本格式的描述性的空間分配方式, 它的優(yōu)點(diǎn)是程序員對(duì)空間的可控制性較高，可以將不同的塊分配到指定的地址，并規(guī)定長(zhǎng)度。當(dāng)程序中新增加了變量后，在rcp文件中會(huì)出現(xiàn)Not yet placed項(xiàng)，只要將其下的文件夾，根據(jù)類型拖動(dòng)到run_view下的相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器即可。數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法是多種多樣的，其中比較常用到的是無限長(zhǎng)脈沖響應(yīng)濾波器 IIR和有限長(zhǎng)脈沖響應(yīng)濾波器FIR兩種，另外還有維納濾波器、自適應(yīng)濾波器等，但是在一般通信領(lǐng)域，尤其是信號(hào)傳輸領(lǐng)域，在一個(gè)信號(hào)的發(fā)送與接收端都是發(fā)出或接收一路信號(hào)。如果需要線性相位，就必須用全通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行復(fù)雜的相位校正，但是，在對(duì)程序運(yùn)行周期數(shù)要求十分嚴(yán)格的DSP處理中加上一個(gè)全通均衡器是十分浪費(fèi)資源的。 FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu) 數(shù)字濾波是將輸入的信號(hào)序列，按規(guī)定的算法進(jìn)行處理，從而得到所期望的輸出序列。 FIR濾波器的一般結(jié)構(gòu)因?yàn)镕IR濾波器的單位抽樣響應(yīng)是有限長(zhǎng)的，所以它永遠(yuǎn)是穩(wěn)定的?！IR濾波器的常規(guī)設(shè)計(jì)方法FIR濾波器的設(shè)計(jì)任務(wù)就是給定要求的頻率特性，按一定的最佳逼近準(zhǔn)則，選取濾波器轉(zhuǎn)移函數(shù)H(z)中的各個(gè)參數(shù)h(n)，即濾波器的單位抽樣響應(yīng)及階數(shù)N，使得頻率特性滿足設(shè)計(jì)要求。 窗函數(shù)法窗函數(shù)法也稱為傅立葉級(jí)數(shù)法。同時(shí)，為了保證線性相位，還要滿足偶對(duì)稱h(n)=h(N1n)。利用所求得的單位抽樣響應(yīng)，即可用硬件構(gòu)成濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)H(z)，也可利用h(n)在計(jì)算機(jī)上用軟件來實(shí)現(xiàn)濾波?！(ω, k)= ()所以，在各頻率取樣點(diǎn)上，實(shí)際濾波器的頻響是嚴(yán)格地和所要求的濾波器的頻響一致的，逼近誤差為零，但在抽樣點(diǎn)之間的頻響是各取樣點(diǎn)的內(nèi)插函數(shù)的延伸疊加而成，有一定的逼近誤差，誤差大小取決于頻率響應(yīng)曲線的圓滑程度和抽樣點(diǎn)的密度 為了減少誤差 就要增加抽樣點(diǎn)數(shù)目即增大采樣頻率，抽樣點(diǎn)之間的理想頻率特性變化越陡，則逼近誤差越大，在理想頻率特性的不連續(xù)點(diǎn)附近會(huì)產(chǎn)生肩峰和紋波。由數(shù)值逼近理論可知，對(duì)某個(gè)函數(shù)f(x)的逼近一般有以下三種方法：插值法(Interpolating Way)最小平方逼近法(Least Square Approaching Way)一致逼近法(Consistent Approaching Way)切比雪夫最佳一致逼近的基本思想是，對(duì)于給定區(qū)間[a，b]上的連續(xù)函數(shù)，在所有n次多項(xiàng)式的集合中，尋找一個(gè)多項(xiàng)式 p (x)，使它在[a，b]上對(duì)的偏差和其它一切屬于的多項(xiàng)式 p(x)對(duì)f(x)的偏差相比是最小的，即 ()切比雪夫逼近理論，這樣的多項(xiàng)式是存在的，且是唯一的，并指出了構(gòu)造這種最佳一致逼近多項(xiàng)式的方法，就是有名的“交錯(cuò)點(diǎn)組定理”。但它的效率依賴于初始極值頻率點(diǎn)的估計(jì)，且通帶和阻帶內(nèi)波紋數(shù)較多，這是Chebyshev方法的兩個(gè)主要缺
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