【正文】 1:4 switch i case 1 W=boxcar(Nwin)。 Stem（ n,w） 。Rectangular Window39。Bartlett Window39。 xlable(39。wp1=*pi。 delta_w=pi/500。 Rp=min(db(1:1:wp/delta_w+1))) Rp= As=round(max(db(ws/delta_w+1:1:501))) As=52 B=fir1(N,wc,hanmming) 附錄 B FFT 的 DSP 實現(xiàn)程序 B1: 程序 extern void InitC5410(void)。 double p,q,s,vr,vi,poddr,poddi。 is=2*is+(m2*j)。 pi[1]=sin(p)。 pi[i]=spq。 fi[it+1]=vifi[it+1]。 it=(m1)*nv。 poddi=spq。 fi[i]=fi[i]/(*n)。 。 i=n1。 s=s*(fr[it+j+nv/2]+fi[it+j+nv/2])。 nv=2*nv。 fi[it]=vi+fi[it+1]。 s=(pr[i1]+pi[i1])*(pr[1]+pi[1])。 p=(*n)。 i=k1。 double pr[],pi[],fr[],fi[]。 wc=(ws+wp)/2。 wc1=(ws1+wp1)/2*pi。 title(stext)。 subplot(posplot)。 case4 w=bartlett(Nwin)。 Nwin=20 for i=1:4 switch i case 1 W=boxcar(Nwin)。 end Posplot=[?22‘int2str（ i） ]。 參考文獻 [1]（日）谷秋隆嗣著 . 數(shù)字濾波器與信號處理 . 科學出版社 .2020. [2] 趙剛 ,黃建明 ,隋燕 . 基于數(shù)字濾波器設(shè)計的討論 [J].南開大學學報 (自然科學版 ),(3):15218. [3] 潘松，黃繼業(yè)， 王國棟 . 現(xiàn)代 DSP 技術(shù) . 西安電子科技大學出版社 . 2020 [4] 陳金鷹 .DSP 技術(shù)及應(yīng)用 . 機械工業(yè)出版社 . [5] 孫宗瀛 . 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[20] Widrow B,Stears S D. 自適應(yīng)信號處理 [M].成都 :四川大學出版社 ,1989. 附錄 A MATLAB 程 序 A1:產(chǎn)生窗函數(shù)波形的 MATLAB 程序 ： %MATLAB PROGRAM %Compare the different window clf Nwin=21。這時，要注意硬件狀況 , 特別是要注意硬件指示燈是否各自處于正常狀況 , 也要注意硬件仿真器是否正常工作。但是如果對 C 編譯器和 C 環(huán)境比較熟悉，采用這種方法也可以對 C 變量進行自由地操作。因此，編 寫匯編語言程序時，必須在 C 程序可以訪問的所有對象前加“ _”。其它寄存器是可以自由使用的。 (2) 直接在 C 語言程序的相應(yīng)位置嵌入?yún)R編語句。雖然 C編譯器的優(yōu)化功能可以使 C代碼的效率大大增加，但是在某些情況下， C代碼的效率還是無法與手工編寫的匯編代碼的效率相比，比如 FIR濾波器程序。 對于輸入序列，它在兩個循環(huán)緩沖器里的存儲情況如下，要建立緩沖區(qū)首先將循環(huán)緩沖區(qū)大小寄存器的值設(shè)為 N/2 輔助寄存器 AR4 指到緩沖區(qū) 1（ Bufferl）的頂部 AR5指到緩沖區(qū) 2（ Buffer2）的底部，新來一個樣本存儲到緩沖區(qū) 1 中時，應(yīng)先將緩沖區(qū) 1頂部的數(shù)據(jù)移到緩沖區(qū) 2 底部，處理器然后進行乘加運算，濾波程序每步運算后 AR4 指向數(shù)據(jù)移到的下一個窗口，而 AR5 則指向下一個輸入數(shù)據(jù)，對于下一步運算 AR4 指向地址 1， AR5 指向地址 N/2。 Pmad是表示程序存儲器地址的 16位常數(shù)。 (4)輸出 FFT 結(jié)果 FFT 算法的基本流程如圖 ： 圖 FFT算法的基本流程圖 FFT 算法的仿真和測試結(jié)果 返 回 輸 出 部 分 位反轉(zhuǎn)程序部分 將輸入數(shù)據(jù)調(diào)入片內(nèi) RAM AR1INPUT AR3INPUT IW系數(shù)增量 變量初始化 AR1TAB 將系數(shù)調(diào)入內(nèi)存 定義輸出數(shù)據(jù)存放地址 INPUT 定義 FFT 運算時輸入數(shù)據(jù)的地址 INDAT 定義系數(shù)表在內(nèi)存的地址 TAB 進行內(nèi)部存儲器的定義，設(shè)置變量 FFT 計算的點數(shù) N FFT 計算的級數(shù) M 系數(shù)起始地址 WKAD 循環(huán)計數(shù)標志 程 序 入 口 蝶形運算是否結(jié)束 N Y (a)MATLAB仿真波形 （ b） DSP測試波形 圖 仿真和測試波形 FIR 濾波器的 DSP 的實現(xiàn) FIR 濾波器的實現(xiàn)方法 在數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，常常要用到 FIR數(shù)字濾波器，這是因為用 FIR濾波器可以逼近任意幅頻特性的濾波器，并獲 得很好的性能，在本論文中介紹 FIR低通濾波器的 DSP實現(xiàn)。由于大多數(shù) DSP芯片都具有在單指令周期內(nèi)完成乘法 累加操作，并且提供了專門的 FFT指令，使得 FFT算法在 DSP芯片實現(xiàn)的速度更快。 N點 FFT總共有 (N/2)*log2n個蝶形運算。對這兩種算法，庫利 — 圖基和桑德－圖基進行了理論的推導，故又稱為庫利 — 圖基 (Cooley－ Tukey)算法和桑德 — 圖基 (Sande－ Tukey)算法。其設(shè)計結(jié)果如圖 。輸出參數(shù) B 為 FIR 濾波器系數(shù)向量，長度為 n+1。 FIR 濾波器的 MATLAB 實現(xiàn) MATLAB信號處理工具箱提供了基于窗函數(shù)法的 FIR濾波器的設(shè)計函數(shù) fir1。頻率抽樣法的優(yōu)點是可以直接在頻域設(shè)計，適于利用最優(yōu)化方法，而且這種方法特別適用于窄帶選頻濾波器， 但頻率抽樣法的抽樣頻率只能是 2π / N 的整數(shù)倍或 2π / N 的整數(shù)倍加上π / N不能保證截止頻率ω c的準確取值，要實現(xiàn)精確的ω c就必須取 N大，相應(yīng)的計算量也大。這就好像 通過一個窗口觀看到的一段 )(nhd ，因此 h(n)就表示成 )(nhd 和一個窗口函數(shù)的乘積，這樣對 h(n)的求解就變?yōu)?h(n)＝ )(nhd * nW ，這里的 nW 就稱為窗口函數(shù) , 既然一個頻域上的標準的矩形窗口對應(yīng)于時域是一個無限長的序列 , 那么在時域上截取一段勢必造成頻域的矩形窗口的失真。通常 FIR濾波器的設(shè)計方法主要有三種：窗函數(shù)法、頻率抽樣法和切比雪夫等波紋逼近法。一個線性位移不變系統(tǒng)的輸出序列 y(n)和輸入 x(n)之間的關(guān)系，應(yīng)滿足常系數(shù)線性差分方程，見公式 ， ? ? ? ? ? ??? ??? ???? Mi iNi i inyainxbny 110 0?n () 其中， x(n)為輸入序列， y(n)為輸出序列， kk ba和 為濾波器系數(shù)， N是濾波器的階數(shù)。所以，前兩種濾波器還是現(xiàn)在濾波器設(shè)計的主要方面，例如在線譜分析、基音檢測、線性預測編碼等方面都有著廣泛的應(yīng)用。但它對于初學者來說，要求對 C5410 的內(nèi)存空間的分配有較清楚的認識，否則容易將數(shù)據(jù)分配到不該分配的地方，引起程序運行的沖突，甚至程序跑飛。 圖 CCS 包括： CCS 代碼生成工具 CCS 集成開發(fā)環(huán)境 IDE DSP/BIOS 插件程序和 API RTDX 插件，主機接口和 API 等。帶并行存儲的指令和具有特殊應(yīng)用的指令充分利用了這種結(jié)構(gòu)。 (3)C6000 系列是 32 位的 DSP 系列。 以上 3 大系列 DSP 實現(xiàn)功能的側(cè)重點不同，也就是說應(yīng) 用領(lǐng)域有所不同： (1)C2020 系列是 16 位定點 DSP。其突出的優(yōu)點已經(jīng)使其在通信、語音、圖像、雷達、生物醫(yī)學、工業(yè)控制、儀器儀表等許多領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。 (3)具有高速性 DSP 系統(tǒng)的運行較高，最新的 DSP 芯片運行速度高達 10GMIPS 以上。 2 DSP 及其開發(fā)環(huán)境 DSP 系統(tǒng) DSP 系統(tǒng)的構(gòu)成 一個典型的 DSP 系統(tǒng)如圖 示。自從在 1982 年成功推出了其第一代 DSP TMS32020 及其系列產(chǎn)品 TMS320TMS320C10/C14/C15 等， TI 相繼推出了第二代 DSP TMS320 TMS320C25/C26/C28，第三代 DSP TMS320C30/C31/C32 ，第四代 DSP TMS320C40/C44 ，第五代 DSP TMS3205X/C54X/C55X 及目前速度最快的第六代 DSP TMS320C62X/C67X 等等。 80 年代中期直到現(xiàn)在是 DSP 得到了蓬勃發(fā)展并廣泛應(yīng)用的時期。但 MPU（微處理器）的速度無法滿足高速實時的要求。而有限沖激響應(yīng) (FIR)濾波器能在設(shè)計任意幅頻特性的同時保證嚴格的線性相位特性，在示否音、數(shù)據(jù)傳輸中應(yīng)用非常廣泛 ]3[ 。而自適應(yīng)去噪電路是信號處理領(lǐng)域一個簡單應(yīng)用，一個被噪聲污染的信號借助于相關(guān)噪聲可以把信號提取出來，而噪聲不斷變化 ,為了得到較清晰的語音信號必須采用自適應(yīng)去噪技術(shù) ,隨噪聲變化進行自適應(yīng)濾波 .濾波器自動調(diào)整它們的系數(shù)。 數(shù)字信號處理（ DSP） 包括兩重含義：數(shù)字信號處理技術(shù)（ Digital Signal Processing）和數(shù)字信號處理器（ Digital Signal Processor）。 基于 DSP 的 FIR 濾波器的設(shè)計與實現(xiàn) 摘 要 DSP 技術(shù)一般指將 DSP 處理器用于完成數(shù)字信號處理的方法與技術(shù)。數(shù)字信號處理在通信、語音、圖像、自動控制、雷達、軍事、航空航天、醫(yī)療和家用電器等 眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。幾種主要的自適應(yīng)濾波器為：最小均方（ LMS）自適應(yīng)濾波器、遞推最小二乘（ RLS）自適應(yīng)濾波器、格型自適應(yīng)濾波器、無限沖擊響應(yīng)（ IIR）自適應(yīng)濾波器。其中數(shù)字濾波器具有穩(wěn)定性高、精度高、設(shè) 計靈活、實現(xiàn)方便等許多突出的優(yōu)點，避免了模擬濾波器所無法克服的電壓漂移、溫度漂移和噪聲等問題，因而隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)濾波器的功能越來越受到人們的注意和廣泛的應(yīng)用。當時還沒有 DSP，數(shù)字信號處理只能依靠 MPU 來完成。此時的 DSP 運行速度較以前的 MPU 有了較大的提高，但由于制造工藝所限，體積和功耗都比較大，內(nèi)部資源較少，且價格昂貴。其產(chǎn)品覆蓋了高、中、低端幾乎所以市場，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。其中，三、四章是本論文的核心部分。 (2)編程方便 DSP 系統(tǒng)中的可編程 DSP 芯片可以使設(shè)計人員在開發(fā)過程中靈活方便的進行修改和升級，可以將 C 語言與匯編語言結(jié)合使用。雖然 DSP 系統(tǒng)還存在一 些缺點，但是隨著近兩年來 DSP 技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，成本的下降，很多問題都得到了緩解。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。核心電壓較低，所以功耗很低，且體積很小，方便集成。分開的程序空間和地址空間提供了高度的并行性，可以同時訪問程序指令