【正文】 將鼠標(biāo)移至圖上, 點(diǎn)擊右鍵選擇propert ies, 重新打開一個(gè)窗口, 將其中的?? Signal T ime 改為 FFTMagnitude , 顯示頻域波形。第四部分是進(jìn)行濾波, 作出濾波后信號(hào)的時(shí)域圖及幅頻特性圖這里使用的是巴特沃思濾波器,濾波范圍為低通,選取的抽樣頻率20000hz,通帶拐角頻率為2000hz,幅頻特性,想頻特性和歸一化處理后的幅頻特性及想頻特性: define IIR16_COEFF { 0,3794,0,307,307, 2159,7894,668,1335,668, 3483,8904,541,1082,541, 6131,10923,13364,26729,13364} define IIR16_ISF 4398define IIR16_NBIQ 4define IIR16_QFMAT 13 程序運(yùn)行過程及結(jié)果1. 運(yùn)行過程啟動(dòng)CCS, 新建工程文件, 文件名為iir. asm。 grid。 f= 1000* ( 0: 256) /512。由此可見, 通常情況下, 當(dāng)采用的是雙線性變換法, 可用( 1)和( 5)兩類函數(shù)設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器。( 1) 求最小階數(shù)的函數(shù)N 函數(shù)buttord[N, w c] = buttord(w p, w s, Rp, Rs, ? s! )根據(jù)濾波器指標(biāo)w p, w s, Rp, R s, 求出巴特沃斯模擬濾波器的階數(shù)N 及頻率參數(shù)w c, 此處w p, w s及w c均以弧度/秒為單位。借助這一工具箱進(jìn)行信號(hào)處理方面的研究, 可大大節(jié)省時(shí)間。它是一種以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)的交互式程序語言, 專門針對科學(xué)、工程計(jì)算及繪圖需求。 一個(gè)高階IIR濾波器總可化為多個(gè)二階基本節(jié)相級聯(lián)或并聯(lián)形式,二階節(jié)IIR濾波器的C28x實(shí)現(xiàn)可以通過前向通道和反向通道兩部分實(shí)現(xiàn)。如果模擬濾波器的頻譜具有片斷常數(shù)特性,則轉(zhuǎn)換到z平面數(shù)字濾波器仍具有片斷常數(shù)特性,主要是特性轉(zhuǎn)折點(diǎn)頻率值與模擬濾波器特性轉(zhuǎn)折點(diǎn)的頻率值呈非線性關(guān)系。 相對于FIR濾波器,設(shè)計(jì)一個(gè)滿足幅度響應(yīng)條件的IIR濾波器需要的濾波器階數(shù)較少。CCS主要由代碼生成工具、CCS集成開發(fā)環(huán)境、DSPBIOS和API函數(shù)以及RTDX組成。以這個(gè)結(jié)構(gòu)方塊來講, 任何采樣時(shí)刻的目前輸出值, 不只是目前以及前輸入采樣值的函數(shù), 也是以前輸出采樣值的函數(shù)。DSP芯片有適合于數(shù)字信號(hào)處理的軟件資源和硬件資源,是實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的重要途徑。 F[ a1x1 ( n) + a2 x2 ( n) ] = a1F [ x1 ( n) ] + a2F[ x2 ( n) ] = a1 y1 ( n) + a2 y2 ( n)(3) 非時(shí)變系統(tǒng)( T ime invariant): 一個(gè)非時(shí)變系統(tǒng)如下式, 指的是系統(tǒng)性質(zhì)不會(huì)隨時(shí)間而改變。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號(hào)。這里包括選擇運(yùn)算結(jié)構(gòu)、選擇合適的字長(包括系數(shù)量化及輸入變量、中間變量和輸出變量的量化)以及有效數(shù)字的處理方法(舍入、截尾)等。這樣，每一級的電路結(jié)構(gòu)得到簡化，從而減少輸入到輸出間的電路延時(shí)，在較小的時(shí)鐘周期內(nèi)就能夠完成這一級的電路功能?？梢哉f這種結(jié)構(gòu)的DA實(shí)現(xiàn)速度，完全是以硬件資源的消耗換來的，實(shí)際上這在很多情況下是不經(jīng)濟(jì)的。EAB可以被靈活的設(shè)置成為2s、2，x2，0xZ，或者是2，xl的ROM表，也就是利用廿M_RoM的組件實(shí)例，來實(shí)現(xiàn)系數(shù)組合的存儲(chǔ)。串行結(jié)構(gòu)由圖所示的串行結(jié)構(gòu)采用了兩個(gè)移位累加器，每一步向右移動(dòng)一個(gè)位置。串行結(jié)構(gòu)方式如圖3一6所示。有很多方法可計(jì)算內(nèi)積，其中一種方法就是分布式算法(DA)。級聯(lián)型結(jié)構(gòu)的另一個(gè)特點(diǎn)是每一個(gè)基本節(jié)系數(shù)變化只影響該子系統(tǒng)的零極點(diǎn)，因此便于準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)濾波器的零、極點(diǎn)，也便于調(diào)整濾波器的頻率特性。更嚴(yán)重的是這種結(jié)構(gòu)的極點(diǎn)位置靈敏度太大，對有限字長效應(yīng)太敏感，容易出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象和產(chǎn)生較大誤差。 1. 直接型結(jié)構(gòu)IIR數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)一般表示為：（2）框圖與運(yùn)算結(jié)構(gòu)如圖所示，是先實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)再實(shí)現(xiàn)極點(diǎn)。 缺點(diǎn)：，也就是說要得到線性相位響應(yīng)是非常困難的(若需線性相位，可采用全通濾波器進(jìn)行相位補(bǔ)償，使其在通帶范圍內(nèi)具有近似的線性相位，只是會(huì)使復(fù)雜性成倍增加)。它可以實(shí)現(xiàn)模擬器件很難達(dá)到的準(zhǔn)確線性相位特性。 數(shù)字IIR濾波器具有良好的幅頻響應(yīng)特性,被廣泛應(yīng)用于通信、控制、生物醫(yī)學(xué)、振動(dòng)分析，雷達(dá)和聲納等領(lǐng)域從濾波器實(shí)現(xiàn)來看,數(shù)字IIR濾波器有直接型，級聯(lián)型、并聯(lián)型和格型等基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類型。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)及設(shè)備具有靈活、精確、抗干擾強(qiáng)、設(shè)備尺寸小、造價(jià)低、速度快等突出優(yōu)點(diǎn)，這些都是模擬信號(hào)處理技術(shù)與設(shè)備所無法比擬的。數(shù)字信號(hào)處理與模擬信號(hào)處理是信號(hào)處理的子集。數(shù)字信號(hào)處理不僅在速度上要求很高，而且要求有較強(qiáng)的靈活性，這樣可以提高設(shè)備的實(shí)用性，能夠大大降低費(fèi)用，而且還縮短了從研制到應(yīng)用的時(shí)間。所謂數(shù)字濾波，是指其輸入輸出均為數(shù)字信號(hào)，通過一定運(yùn)算關(guān)系改變輸入信號(hào)所含頻率成分的相對比例或者濾除某些頻率成分，達(dá)到提取和加強(qiáng)信號(hào)中的有用成分，削弱無用的干擾成分的目的。數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法主要有有跟沖擊響應(yīng)數(shù)字濾波器和無限沖擊響應(yīng)數(shù)字濾波器兩種。鑒于傳統(tǒng)的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)過程復(fù)雜, 計(jì)算工作量大, 濾波特性調(diào)整困難的缺點(diǎn), 考慮到利用MAT LAB信號(hào)處理工具箱( S igna lProcessing Too lbox) [ 2 3] 可以快速有效的設(shè)計(jì)由軟件組成的常規(guī)數(shù)字濾波器。IIR濾波器可以克服FIR濾波器的很多缺點(diǎn)，當(dāng)然也還有一些不如人意的性質(zhì)。 IIR濾波器的基本結(jié)構(gòu) 一個(gè)線性非時(shí)變系統(tǒng)可以有多種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。圖3的結(jié)構(gòu)稱為直接n型，通常IIR的直接形式是指直接n型。實(shí)系數(shù)單極點(diǎn)也可以看成是復(fù)數(shù)的特例，可兩兩合并為基本二階節(jié)。M一N時(shí)的并聯(lián)結(jié)構(gòu)如圖所示。為此，將以一個(gè)基本二階節(jié)為例，分析它的查找表映射關(guān)系。在串行結(jié)構(gòu)中，串行輸入抽樣數(shù)據(jù)，先從最低位開始，用所有N個(gè)輸入量的最低位對DA查找表進(jìn)行尋址，得到了一個(gè)部分積，將其右移一位即將其乘以2一，后，存入到寄存器當(dāng)中。因?yàn)長UT的規(guī)模隨著地址空間，也就是隨著濾波器的階數(shù)呈指數(shù)增加。這種并行結(jié)構(gòu)的輸入是以位并行的方式進(jìn)行逐次采樣(每次一個(gè)字)。在并行結(jié)構(gòu)中，輸入信號(hào)序列及反饋信號(hào)序列的相應(yīng)數(shù)據(jù)位形成一個(gè)地址值對應(yīng)一個(gè)查找表，并且同時(shí)進(jìn)行查表操作獲得各自的查表值，再將這些查表值進(jìn)行多級加/減運(yùn)算處理，最終就可得到濾波輸出結(jié)果。(2) 用一個(gè)因果穩(wěn)定的離散線性時(shí)不變系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)去逼近這一性能要求。數(shù)字信號(hào)處理是一種通過使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息，來處理現(xiàn)實(shí)信號(hào)的方法，這些信號(hào)由數(shù)字序列表示。對于一個(gè)n位的A /D 轉(zhuǎn)換器使用V 伏特的供應(yīng)電壓(通常可以是+ 5V ) , 則以下公式可表示量化噪聲。假如一個(gè)系統(tǒng)的輸入是x( n)時(shí), 輸出為y( n) , 當(dāng)輸入為y( n)時(shí), 其輸出為x( n), 則這個(gè)系統(tǒng)具有可逆性。然后，DSP根據(jù)實(shí)際需要對其進(jìn)行相應(yīng)的處理，如FFT、卷積等；處理后的數(shù)字信號(hào)再由數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片將其轉(zhuǎn)換為模擬值，在對其進(jìn)行平滑濾波后最終輸出模擬信號(hào)?，F(xiàn)在所有TI的DSP都可以使用CCS進(jìn)行開發(fā)，但是其中的DSPBIOS功能只有C5000和C6000的CCS中才提供。采用將傳遞函數(shù)H(z)分解為多個(gè)子傳遞函數(shù)相乘或相加的方法可以將高階系統(tǒng)變成多個(gè)低階系統(tǒng)級聯(lián)或并聯(lián)的形式，低階子系統(tǒng)受精度影響較小，從而可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。實(shí)際中實(shí)現(xiàn)s平面到z平面變換的常用方法是雙線性變換法即： 其中,C為常數(shù)。(3)設(shè)計(jì)模擬低通濾波器,通?？刹楝F(xiàn)成的表格。采用本文所用的方案,會(huì)很好地避免這樣的問題。有各個(gè)領(lǐng)域的專家