【正文】 ,101)。它的返回值 b,a分別表示階次為 N+1的數(shù)字低通濾波器系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分子和分母多項(xiàng)式系數(shù)向量 。 [n,wn]=buttord(wap,was,rp,rs,’ s’ ) [z,p,k]=buttap(n)。Fs=1000。脈沖響應(yīng)不變法的優(yōu)點(diǎn)是其頻率坐標(biāo)變換是線性的，即ω =ΩΤ ,缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生頻率混疊現(xiàn)象，對于雙線性變換法，它不可能產(chǎn)生頻率混疊現(xiàn)象，這是它與脈沖響應(yīng)不變法相比的最大優(yōu)點(diǎn)，因此，大多情況下都采用雙線形變換法。以低通濾波器特性為例（如圖一），頻率響應(yīng)有通帶、過渡帶及阻帶三個(gè)范圍。 按實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者單位脈沖響應(yīng)的特性，數(shù)字濾波器可分為無限脈沖響應(yīng)（ IIR， Infinite Response）濾波器和有限脈沖響應(yīng)（ FIR, Finite Response）濾波器。 數(shù)字濾波器的分類 數(shù)字濾波器按照不同的分類方法，可以有多種分類，但總起來可以分為兩大類。 DSP 目 錄 0 引言 ? ? ? ???????????? ?? ?????????? ?? ? 4 1 數(shù)字濾波器概述 ?????????? ?? ?????????? ?? ? 4 數(shù)字濾波器的分類 ? ??????? ?? ?????????? ?? ? 4 數(shù)字濾波器的技術(shù)要求和性能指標(biāo) ? ?? ?????????? ?? ? 5 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法 ? ?? ? ? ? ? ????????? ?? ? 7 2 基于 MATLAB 的 IIR 數(shù) 字濾波器設(shè)計(jì) ? ???????????? ? ? ?? 8 IIR 數(shù)字濾波器的雙線性變換設(shè)計(jì)法 ?? ????????? ? ? ?? 8 基于 MATLAB 函數(shù)直接設(shè)計(jì) IIR數(shù)字濾波器 ???????? ? ? ?? 9 利用 MATLAB 的 FDATool 工具實(shí)現(xiàn) IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)?? ? ? ?? 12 IIR 數(shù)字濾波器的實(shí)際應(yīng)用舉例 ? ? ? ? ? ????????? ?? ? 13 3 IIR 數(shù)字濾波器的 DSP 實(shí)現(xiàn) ????? ?? ?????????? ?? ? 15 IIR 濾波器的結(jié)構(gòu)分析 ?????? ?? ? ????????? ?? ? 15 IIR 濾波器的實(shí)現(xiàn)方法 ?????? ?? ?????????? ?? ? 16 直接Ⅰ型 IIR 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法 ????????? ?? ? 17 直接Ⅱ型 IIR 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法 ????????? ?? ? 18 軟件開發(fā)環(huán)境 Code ComposeStudio (CCS)? ???????? ?? ?? 19 CCS 簡介 ?? ……………………………………… ? ……………… 19 設(shè)計(jì)舉例 ?? ……………………………………… ? … …………… 20 結(jié)束語 … ? ……… ??? ……………………………………… ? ……………… 22 參考文獻(xiàn) ????????? ?? ?????????? ?? ????? ? 23 謝辭 ??????????? ?? ?????????? ?? ????? ? 24 附錄 …………………………… ?? ………………………… ?? …… ? …… ? 25 0 引言 隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)已形成一門獨(dú)立的學(xué)科系統(tǒng) ，并 圍繞著理論、現(xiàn)實(shí)和應(yīng)用三個(gè)方面迅速發(fā)展。 MATLAB。因此它與模擬濾波器的概念是相同的，只是信號(hào)的形式和實(shí)現(xiàn)濾波的方法不同，但數(shù)字濾波器具有比模擬濾波器精度高、體積小、重量輕、穩(wěn)定、靈活和不要求阻抗匹配以及實(shí)現(xiàn)模擬濾波器無法實(shí)現(xiàn)的特殊濾波功 能等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用。濾波器的低頻通帶在2π的整數(shù)倍附近處，而高頻通帶在π的奇數(shù)倍附近 處，這一點(diǎn)是它和模擬濾波器的不同之處。 濾波器的性能指標(biāo)往往以頻率響應(yīng)的幅度特性的允許誤差來表征。 第一種方法： 第二種方法： 模 /數(shù)變換的方法很多，但在工程上比較常用的是脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法。fs=300。 was=tan(ws/2)。 ［ b,a］ =butter(N,Wn)用于設(shè)計(jì)階次為 N，截止頻率為 Wn 的低通數(shù)字濾波器，截止頻率 Wn 是指濾波器幅度下降到 RpdB 時(shí)的頻率，它是歸一化的頻率，在 0到 1 之間取值，其中 1 對應(yīng)于奈奎斯特頻率即二分之一采樣頻率 ? ?2/sn ff ? 。 [b,a]=butter(N,Wn)。設(shè)計(jì)者可直接在 Specify Order 中鍵入所要設(shè)計(jì)的濾波器的階數(shù)（注意：對于 N 階濾波器， Specify Order=N1）；如選擇 Minimum Order ，則 MATLAB 將根據(jù)設(shè)計(jì)者所選濾波器類型自動(dòng)設(shè)定一個(gè)最小階數(shù)。 根 據(jù) T??? 算出所需要的數(shù)字頻率 , T??? =2/sff? =2π (1336/8000)= 由 00( ) 2 c o s ( 1 ) ( 2 ) s i n ( 1 )y n w y n y n w x n? ? ? ? ? ?得信號(hào)發(fā)生器的差分方程為： ( ) 0 . 9 9 6 4 ( 1 ) ( 2 ) 0 . 8 6 7 1 ( 1 )y n y n y n x n? ? ? ? ? ? 由此得到濾波器的頻率響應(yīng)為： ? ? 20 . 8 6 7 11 0 . 9 9 6 4 jj jjeHe ee?? ?????? ?? 利用 MATLAB 軟件可以得到該系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)和沖激響應(yīng)，程序和結(jié)果如下： num=[]。與直接Ⅰ 型相比 其優(yōu)點(diǎn)是它節(jié)省了一半的延遲單元，但其他性能并沒有改變多少，它同樣需要在輸入端調(diào)整信號(hào)幅度值以避免溢出，在輸出端增加末端放大器以恢復(fù)輸出信號(hào)。AR1 指向 DX RPT 1 。設(shè)定 DX 段指向 AR2 STM DY+1,AR3 。A=b0*x(n)+b1*x（ n1） MAC AR2,AR4+0%,A 。 前向通道： 12( ) ( ) ( 1 ) ( 2 )w n x n a w n a w n? ? ? ? ? （ ） 反饋通道： 0 1 2( ) ( ) ( 1 ) ( 2 )y n b w n b w n b n? ? ? ? ? （ ） 由（ ）（ ）兩式可對二階 IIR 濾波器進(jìn)行編程，其中乘法 累加運(yùn)算可采用操作數(shù)指令或雙操作數(shù)指令，數(shù)據(jù)和系數(shù)可存放在 DARAM 中，如圖 14所示。從 PA1 口輸入數(shù)據(jù) x(n) LD *AR2+0%,16,A 。保存 y(n) MVMM AR1 ,AR3 。 （ 1） 利用 MATLAB 設(shè)計(jì)出所要實(shí)現(xiàn)的濾波器系數(shù)即幅頻特性 ws=1200/12500 ws = wp=2800/12500 wp = [n,wn]=buttord(ws,wp,30,45) n =2 wn = [b,a]=butter(n,wn) b = a = freqz(b,a,512,25000) 求得系數(shù)為 b = a = （ 2）利用直接Ⅰ 型結(jié)構(gòu)編寫 IIR 低通濾波器實(shí)現(xiàn)程序 這里我們還是在 DARAM 中開辟四個(gè)循環(huán)緩沖區(qū)，用來存放變量和系數(shù)，并 采用循環(huán)緩沖區(qū)方式尋址。因此，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)成為每一個(gè)電子信息科學(xué)工作者必須掌 握的重要知識(shí)。 rs b _c_int00 nop nop nmi b __ret nop nop sint17 b __ret nop nop sint18 b __ret nop nop sint19 b __ret nop nop sint20 b __ret .word 0,0 sint21 b __ret .word 0,0 sint22 .word 01000h .word 0,0,0 sint23 .word 0ff80h .word 0,0,0 sint24 .word 01000h .word 0,0,0 sint25 .word 0ff80h .word 0,0,0 sint26 .word 01000h .word 0,0,0 sint27 .word 0ff80h .word 0,0,0 sint28 .word 01000h .word 0,0,0 sint29 .word 0ff80h .word 0,0,0 sint30 .word 01000h .word 0,0,0 int0 b __ret nop nop int1 b __ret nop nop int2 b __ret nop nop tint b timer nop nop brint0 b receive nop nop bxint0 bd transmit nop nop trint b __ret nop nop txint b __ret nop nop int3 b __ret nop nop hpint b __ret nop nop q26 .word 0ff80h .word 0,0,0 q27 .word 01000h .word 0,0,0 q28 .word 0ff80h .word 0,0,0 q29 .word 01000h .word 0,0,0 q30 .word 0ff80h .word 0,0,0 q31 .word 01000h .word 0,0,0 。 stop TIMER0 ! stm 10h,36h 。 The following codes switch to 100MHz clock ! 。ptr stm out_wave_buf,out_wave_ptr 。 move iir_counted to iir_counted_data(in data mem) rpt N mvpd iir_counted,*ar6+ stm iir_counted_data,t_ar4 stm iir_data,ar6 。 choose SPCR10 stm 2021h,spcr10 。 choose PCR0 stm 0dh,pcr0 。 reset two AC01 by software ! ld 600h,a idle 1 。 send 3 ld 00228h,a idle 1 。 send 5th regs 05h (highpass filter disable) ld 3,a idle 1 。 bit5BXINT0, bit4BRINT0, enable BXINT0 。 test is_new_data == 1 ? cc iir,tc 。 send wave data ! Master AC01 make source wave, 。 receive ! use AR5,BK! 。******************************