【正文】 ....................................................................... 16 DSP 系統(tǒng)的特點(diǎn) ...................................................................................... 18 FIR 匯編程序及 CCS 調(diào)試 ...................................................................... 18 FIR 濾波器的 DSP 實(shí)現(xiàn) .......................................................................... 20 本章小結(jié) ...................................................................................................... 21 結(jié) 論 ............................................................................................................................ 22 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................... 23 1 第 1章 緒論 數(shù)字濾波器的優(yōu)越性 21 世紀(jì)是數(shù)字化的時(shí)代，隨著越來越多的電子產(chǎn)品將數(shù)字信號(hào)處理 (DSP)作為技術(shù)核心， DSP 已經(jīng)成為推動(dòng)數(shù)字化進(jìn)程的動(dòng)力。具體工作包括：對(duì) FIR 數(shù)字濾波器的基本理論進(jìn)行了分析和探討 ；采用 MATLAB 軟件來學(xué)習(xí)數(shù)字濾波器的基本知識(shí)，計(jì)算數(shù)字濾波器的系數(shù)，研究算法的可行性，對(duì) FIR 低通數(shù)字濾波器進(jìn)行前期的設(shè)計(jì)和仿真；系統(tǒng)介紹了 TI 公司 TMS320C54x 系列數(shù)字信號(hào)處理器的硬件結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)和 DSP 的集成開發(fā)環(huán)境 CCS；應(yīng)用 DSP 集成開發(fā)環(huán)境 —— CCS 調(diào)試匯編程序，用 TMS320C5416 來實(shí)現(xiàn)了 FIR 數(shù)字濾波。 imitates the designed filter。隨著信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)逐漸發(fā)展成為一門主流技術(shù)，它在電子信息、通信、軟件無線電、自動(dòng)控制、儀表技術(shù)、信息家電等高科技領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。分布式 2 算法在完成乘累加功能時(shí)是通過將各輸入數(shù)據(jù)每一對(duì)應(yīng)位產(chǎn)生的部分積預(yù)先進(jìn)行相加形成相應(yīng)的部分積，然后再對(duì)各個(gè)部分積累加形成最終結(jié)果，而傳統(tǒng)算法是等到所有乘積已經(jīng)產(chǎn)生之后再來相加來完成乘累加運(yùn)算的。 3 第 2章 FIR 濾波器基礎(chǔ) FIR 濾 波器的特點(diǎn) 在數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用中往往需要設(shè)計(jì)線性相位的濾波器， FIR 濾波器在保證幅度特性滿足技術(shù)要求的同時(shí)，很容易做到嚴(yán)格的線性相位特性。但是代價(jià)是主瓣寬度比矩形窗的主瓣寬度增加一倍，即為 8/N? 。 故， ()jeAe? 可改寫 0( ) (c o s )LjkekkA e a? ??? ? （ 2－ 17） 其中， ka 是與 ()ehn相關(guān)的常數(shù)。 1100( ) ( ) ( ) ( )NNrniy n b x n r h i x n i????? ? ? ??? （ 2－ 24） 式中， rb 為實(shí)數(shù) ； ()xn 為輸入序列， ()yn 為輸出序列， ()hi 單位采樣響應(yīng)。 基于 MATLAB 的 FIR濾波器的設(shè)計(jì) 在本小節(jié)中將使用 MATLAB 來進(jìn)行 FIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)。 FIR 低通濾波器的仿真程序如下 (文件名為 )： f1=。 在 MATLAB 環(huán)境下運(yùn)行 文件，可得 34 圖。 3． 流水線結(jié)構(gòu) TMS320C54xDSP 系列由于指令和操作數(shù)來自不同的空間，同一時(shí)刻，可以有四條指令的不同階段在并行處理，盡管每條指令執(zhí)行的時(shí)間仍然是幾個(gè)機(jī)器周期，但由于指令的流水作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了多條指令的并行執(zhí)行 [25]。 系統(tǒng)提供的指令可以存儲(chǔ)保護(hù)位、高位字和低位字 ； 累加器可以向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出或?qū)懭?32 位字 ； 而且任一累加器可以作為另一個(gè)累加器的暫時(shí)存儲(chǔ)器。 RAM( 包括 DARAM 和SARAM)一般映射在數(shù)據(jù)空間，但也可以映射在程序空間 ； ROM 映射在程序空間，但也可以部分地映射在數(shù)據(jù)空間。 6． 可編程存儲(chǔ)體切換邏輯 當(dāng)訪問過程跨越程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)體的邊界時(shí)，可編程存儲(chǔ)器組切換邏輯會(huì)自動(dòng)插入一個(gè)周期 ： 當(dāng)在存儲(chǔ)操作過程中，由程序存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也會(huì)插入一個(gè)周期。硬件設(shè)計(jì)是指根據(jù)系統(tǒng)要求選擇合適的 DSP 芯片，然后設(shè)計(jì)相應(yīng)的外圍電路。buffer size for the filter ． def fir_task。應(yīng)用功能強(qiáng)大的軟件來進(jìn)行計(jì)算、設(shè)計(jì)和仿真，可使研究工作得到 事半功倍的效果。第一，對(duì)一個(gè)課題的研究必須要閱讀大量的文獻(xiàn)和 書 籍來獲得一定的感性認(rèn)識(shí)，然后才會(huì)有一定的思路和設(shè)計(jì)方法。 FIR 濾波器的 DSP 實(shí)現(xiàn) FIR 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu) 在 FIR 數(shù)字濾波器的幾種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中，直接型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單直觀，乘法運(yùn)算量較少，本文也采用這種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)框圖如圖 43 所示。 DSP 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程 一個(gè) DSP 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程大概要有以下幾個(gè)步驟。 DSP 和主處理器通過 DSP 的片內(nèi)存儲(chǔ)器交換信息，這塊片內(nèi)存儲(chǔ)器既可以被 DSP 訪問，也可以被主處理器訪問。 程序存儲(chǔ)空間包含待執(zhí)行的指令和執(zhí)行中需要使用的數(shù)據(jù)表格 ； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間包含程序指令所用到的數(shù)據(jù) ： I/O 空間主要用來接外圍芯片，這些外圍芯片和 DSP 一起完成特定的功能。由于這些寄存器是存儲(chǔ)器映像，所以可以像對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作那樣對(duì)它們進(jìn)行讀出和寫入。統(tǒng)一編址依靠指令計(jì)數(shù)器提供的地址來區(qū)分是指令數(shù)據(jù)還是地址。 subplot(2,1,1)。 采樣頻率 fs=lhz； 通帶截止頻率 fpass=； 阻帶截止頻率 fstop=； 通帶衰減 Apass=ldB； 阻帶衰減 Astop=40dB。 9 第 3章 基于 MATLAB 的 FIR 濾波器的設(shè)計(jì) MATLAB 簡(jiǎn)介 MATLAB 語言是當(dāng)今國(guó)際上科學(xué)界最具影響力、也是最有活力的軟件之一。 FIR 濾波器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu) FIR 濾波器的傳遞函數(shù)一般有如下形式： 10( ) [ ]N nnH z h n z? ???? （ 2－ 23） 其基本結(jié)構(gòu)有以下幾種 ： 直接型，級(jí)聯(lián)型，線性相位型，頻率采樣型。 Chebyshev 方法是最佳一致逼近法。傅立葉系數(shù) ()dhn實(shí)際上就是理想數(shù)字濾波器的沖激響應(yīng)。而后，用 DSP 處理器或 FPGA 進(jìn)行數(shù)字濾波的硬件實(shí)現(xiàn)。如果濾波器的階數(shù)增加，乘法器位數(shù)也將變大，硬件規(guī)模將變得十分龐大。 第 1 章 緒論 ................................................................................................................ 1 數(shù)字濾波器的優(yōu)越性 ....................................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的相關(guān)進(jìn)展 ........................................................................... 1 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法 ................................................................................... 2 主要研究?jī)?nèi)容 ................................................................................................... 2 第 2 章 FIR 濾波器基礎(chǔ) ............................................................................................. 3 FIR 濾波器的特點(diǎn) ............................................................................................. 3 FIR 濾波器的設(shè)計(jì)方法 ..................................................................................... 3 利用窗函數(shù)法設(shè)計(jì) FIR 濾波器 ................................................................ 3 用頻率抽樣法設(shè)計(jì) FIR 濾波器 ................................................................ 5 利用切比雪夫逼近法設(shè)計(jì) FIR 濾波器 .................................................... 6 FIR 濾波器的實(shí)現(xiàn)方法 ..................................................................................... 7 FIR 濾波器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu) .............................................................................. 7 FIR 濾波器的實(shí)現(xiàn)方法 .............................................................................. 7 本章小結(jié) ........................................................................................................... 8 第 3 章 基于 MATLAB 的 FIR 濾波器的設(shè)計(jì) ......................................................... 9 MATLAB 簡(jiǎn)介 .................................................................................................. 9 基于 MATLAB 的 FIR 濾波器的設(shè)計(jì) ............................................................ 9 設(shè)計(jì)要求 和指標(biāo) ........................................................................................ 9 設(shè)計(jì)過程 及結(jié)果 ........................................................................................ 9 FIR 濾波器的 MATLAB 仿真 .........................................................................11 本章小結(jié) ......................................................................................................... 12 第 4 章 數(shù)字濾波器的 DSP 實(shí)現(xiàn) ............................................................................ 13 DSP 的基本特征 ............................................................................................. 13 TMS320C54xDSP 的硬件結(jié)構(gòu) ......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 本課題主要應(yīng)用 MATLAB 軟件設(shè)計(jì) FIR 數(shù)字濾波器，并對(duì)所設(shè)計(jì)的濾波器進(jìn)行仿真；應(yīng)用 DSP 集成開發(fā)環(huán)境 —— CCS 調(diào)試匯編程序，用 TMS320C5416來實(shí)現(xiàn)了