【正文】 receive ! use AR5,BK! 。 test is_new_data == 1 ? cc iir,tc 。 send 5th regs 05h (highpass filter disable) ld 3,a idle 1 。 reset two AC01 by software ! ld 600h,a idle 1 。 choose SPCR10 stm 2021h,spcr10 。ptr stm out_wave_buf,out_wave_ptr 。 stop TIMER0 ! stm 10h,36h 。因此，數(shù)字信號處理技術應成為每一個電子信息科學工作者必須掌 握的重要知識。保存 y(n) MVMM AR1 ,AR3 。 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 濾波器進行編程，其中乘法 累加運算可采用操作數(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。設定 DX 段指向 AR2 STM DY+1,AR3 。與直接Ⅰ 型相比 其優(yōu)點是它節(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)整信號幅度值以避免溢出，在輸出端增加末端放大器以恢復輸出信號。設計者可直接在 Specify Order 中鍵入所要設計的濾波器的階數(shù)（注意：對于 N 階濾波器， Specify Order=N1）；如選擇 Minimum Order ，則 MATLAB 將根據(jù)設計者所選濾波器類型自動設定一個最小階數(shù)。 ［ b,a］ =butter(N,Wn)用于設計階次為 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 時的頻率，它是歸一化的頻率，在 0到 1 之間取值，其中 1 對應于奈奎斯特頻率即二分之一采樣頻率 ? ?2/sn ff ? 。fs=300。 濾波器的性能指標往往以頻率響應的幅度特性的允許誤差來表征。因此它與模擬濾波器的概念是相同的，只是信號的形式和實現(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現(xiàn)模擬濾波器無法實現(xiàn)的特殊濾波功 能等優(yōu)點，因而被廣泛應用。 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)字濾波器的技術要求和性能指標 ? ?? ?????????? ?? ? 5 IIR 數(shù)字濾波器的設計方法 ? ?? ? ? ? ? ????????? ?? ? 7 2 基于 MATLAB 的 IIR 數(shù) 字濾波器設計 ? ???????????? ? ? ?? 8 IIR 數(shù)字濾波器的雙線性變換設計法 ?? ????????? ? ? ?? 8 基于 MATLAB 函數(shù)直接設計 IIR數(shù)字濾波器 ???????? ? ? ?? 9 利用 MATLAB 的 FDATool 工具實現(xiàn) IIR 數(shù)字濾波器的設計?? ? ? ?? 12 IIR 數(shù)字濾波器的實際應用舉例 ? ? ? ? ? ????????? ?? ? 13 3 IIR 數(shù)字濾波器的 DSP 實現(xiàn) ????? ?? ?????????? ?? ? 15 IIR 濾波器的結構分析 ?????? ?? ? ????????? ?? ? 15 IIR 濾波器的實現(xiàn)方法 ?????? ?? ?????????? ?? ? 16 直接Ⅰ型 IIR 數(shù)字濾波器的實現(xiàn)方法 ????????? ?? ? 17 直接Ⅱ型 IIR 數(shù)字濾波器的實現(xiàn)方法 ????????? ?? ? 18 軟件開發(fā)環(huán)境 Code ComposeStudio (CCS)? ???????? ?? ?? 19 CCS 簡介 ?? ……………………………………… ? ……………… 19 設計舉例 ?? ……………………………………… ? … …………… 20 結束語 … ? ……… ??? ……………………………………… ? ……………… 22 參考文獻 ????????? ?? ?????????? ?? ????? ? 23 謝辭 ??????????? ?? ?????????? ?? ????? ? 24 附錄 …………………………… ?? ………………………… ?? …… ? …… ? 25 0 引言 隨著計算機和信息技術的發(fā)展，數(shù)字信號處理技術已形成一門獨立的學科系統(tǒng) ，并 圍繞著理論、現(xiàn)實和應用三個方面迅速發(fā)展。 按實現(xiàn)的網(wǎng)絡結構或者單位脈沖響應的特性，數(shù)字濾波器可分為無限脈沖響應（ IIR， Infinite Response）濾波器和有限脈沖響應（ FIR, Finite Response）濾波器。脈沖響應不變法的優(yōu)點是其頻率坐標變換是線性的，即ω =ΩΤ ,缺點是會產(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，這是它與脈沖響應不變法相比的最大優(yōu)點，因此，大多情況下都采用雙線形變換法。 [n,wn]=buttord(wap,was,rp,rs,’ s’ ) [z,p,k]=buttap(n)。 freqz(b,a,128,1000) figure(2) [y,t]=impz(b,a,101)。 den=[1,1]。傳送初始化數(shù)據(jù) X(n2) X(n1) MVPD table,*AR1+ STM DY,AR1 。A=b0*x(n)+b1*x(n1)+b1*x(n2) MAC AR3+0%, AR5+0%,A 。計算反饋通道， x(n)送入 AH MAC *AR2+0%,AR3,A 。四個循環(huán)緩沖區(qū)的結構如下圖所示。 。*/ stm 0,58h wait_pll: ldm 58h,a and 1,a bc wait_pll,aneq stm 97ffh,58h 。 move iir_init to iir_data (in data mem) rpt N mvpd iir_init,*ar6+ stm iir_data,t_ar3 stm 0aa55h,mcbsp_init 。 fs is low active, rise edge of clkx, falling edge 。 send 2th regs 28h ld 3,a idle 1 。****************************************************************** 。 Slave AC01 make filter result wave ! bd wave_make_end mvmd ar7,wave_ptr 。 TIMER ! 。 restore wave buffer ptr ! nop ld *ar7+%,a nop stlm a,dxr10 。 start MCbsp0 receive ! stm 30h,imr 。 send 1th regs 05h ld 3,a idle 1 。 choose XCR20 stm 0,39h stm 0eh,spsa0 。 stm iir_counted_data,ar6 。/* 。 interrupte vector table !中斷向量表 。濾波器幅頻特性及系數(shù)由 MATLAB 計算。設置變址尋址步長 IIR: PORTR PA1,*AR2 。計算前向通道 A=b0*x(n) MAC AR2+0%, AR4+0%,A 。設置小數(shù)乘法 STM DX, AR1 。 圖 6 4╳ 4 鍵的按鍵式電話簡圖 圖 7 按鍵式音頻發(fā)生器結構圖 設計舉例 4： 設計一個產(chǎn)生 1336Hz 的單音信號，采樣頻率為 8KHz 的濾波器，求出其脈沖響應，畫出該濾波器的頻率響應和沖激響應圖。 Wn=[150,300]/500。 wap=tan(wp/2)。又模擬濾波器的設計可借助于許多圖表與公式，因此設計數(shù)字濾波器可按技術要求先設計一個模擬濾波器再按一定轉換關系，將模擬濾波器轉換成相應的數(shù)字濾波器，這過程需要兩種變換（ 1）頻帶變換（ 2）模 /數(shù)變換，根據(jù)這兩種變換的先后次序，相應地有兩種設計方法。另外，數(shù)字濾波器的 傳輸函數(shù) ? ?jHe? 都是 周期性的，周期為 2π。 關鍵詞： IIR 數(shù)字濾波器； MATLAB； DSP The design and realization of IIR digital filter by using CAD software and DSP Abstract: The concept, specification and performance index of digital filter are introduced, then the design method of digital filter is given, several kind of monly digital filter are designed by using MATLAB software. The realization structure of digital filter is presented, With CCS5000 and using TMS320C54X DSP as the goal ponent, the IIR digital filter is designed, its function is getting the same frequency sine signal from the squarewave. Key word: IIR digital filter。一類被稱為經(jīng)典濾波器，即一般的濾波器，其特點是輸入信號中有用的頻率成分和希望濾除的頻率成分各占有不同的頻帶，通過一個合適的選頻濾波器就可以達到濾波的目的。 在通帶內(nèi)： 11?? ? ? ?jwHe ? 1 0? ? ? p? 在阻帶中： ? ?jwHe ? 2? s? ? ? ? ? 其中 p? 為通帶截止頻率 , s? 為阻帶截止頻率， 1? 為通帶誤差 ,2? 為阻帶誤差。 rp=3。系統(tǒng)傳遞函數(shù)的表達式可描述為： ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? NNzNazaa zNbzbbzA zBzH ?? ?? ??? ????? ??1110 10 其中 a(0)=1. ［ b,a］ =butter(N,Wn,’ ftype’ )用于設計高通、帶通或帶阻濾波器，并由參數(shù)ftype 確定濾波器的形式。 （ 5） Magnitude Specifications（幅度參數(shù)）選項，可以定義幅度衰減情況，設計低通、高通濾波器時，需要指定通帶、阻帶頻率； 設計帶通濾波器時，需要指定阻帶 通帶、阻帶 2 的頻率；設計帶阻濾波器時，需要指定通帶 阻帶、通帶 2 的頻率。軟件的實現(xiàn)也是方便的，級聯(lián)的部分采用重復的塊結構，附加的軟件也只是第一部分零點 11 12( , )bb 計算和最后一部分的極點