【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 可以通過(guò)一定的延時(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐蚬蛄?，所以因果性總是滿足； （ 5）無(wú)反饋運(yùn)算，運(yùn)算誤差小。 缺點(diǎn)： （ 1）因?yàn)闊o(wú)極點(diǎn)，要獲得好的過(guò)渡帶特性，需以較高的階數(shù)為代價(jià)； （ 2）無(wú)法利用模擬濾波器的設(shè)計(jì)結(jié)果，一般無(wú)解析設(shè)計(jì)公式，要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序完成。 3 FIR 濾波器的 Matlab 設(shè)計(jì) . 總體方案設(shè)計(jì) 本次課程設(shè)計(jì)所采用的主要軟件為 Matlab。設(shè)計(jì) 中用到的函數(shù)主要有wavread,sound,fft,subplot,plot,fir1,freqz,filter。 課程設(shè)計(jì)利用窗函數(shù)法設(shè)計(jì) FIR 數(shù)字濾波器，并利用 MATLAB 作為輔助工具仿真濾波前后的時(shí)域波形和頻譜。對(duì)于 DSP 的處理，首先，通過(guò) Matlab 給語(yǔ)音信號(hào)添加高頻噪音，即將原始信號(hào)調(diào)制到某一高頻上（本設(shè)計(jì)用 10000hz），再將其與原始語(yǔ)音信號(hào)相疊加，最后將這個(gè)疊加后的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)（ matlab 編程），并存入后綴為 dat 的文件中。之后根據(jù)仿真結(jié)果使用 MATLAB 的設(shè)計(jì)分析工具 FDATOOL 產(chǎn)生濾波器參數(shù) 。將混疊后的信號(hào)數(shù)據(jù)和濾波器參數(shù)輸入 CCS進(jìn)行 DSP 編程，在 DSP 中實(shí)現(xiàn) FIR 帶通濾波，并使用 CCS 的頻譜分析功能，查看最終 DSP 的濾波效果。 語(yǔ)音信號(hào)的采集 使用 PC 機(jī)上的聲卡和 WINDOWS 操作系統(tǒng)可以進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的采集。將話筒插入計(jì)算機(jī)的語(yǔ)音輸入插口上 ,啟動(dòng) MOOo 錄音專家。按下錄音按鈕 ,接著對(duì)話筒錄音 ,錄音結(jié)束后屏幕左側(cè)將顯示所錄聲音的長(zhǎng)度。點(diǎn)擊放音按鈕 ,可以實(shí)現(xiàn)所錄音的重現(xiàn)。如圖 所示，以文件名“ voice”保存入 matlab 當(dāng)前工作路徑 中?？梢钥吹?,文件存儲(chǔ)器的后綴默認(rèn)為 .wav ,這是 WINDOWS 操作系統(tǒng)規(guī)定的聲音文件存的標(biāo)準(zhǔn)。 matlab 具體處理 FIR 濾波器的 matlab 實(shí)現(xiàn) FIR 參數(shù)設(shè)定及頻域響應(yīng)特性 根據(jù)上述要求在 matlab 中采用 fir2 函數(shù)設(shè)計(jì)低通 FIR 濾波器，其程序代碼為： f=[0 1]。 m=[1 1 0 0]。 b=fir2(36,f,m)。 在 MATLAB 中輸入以上代碼，求出濾波器系數(shù) 如下具有兩邊對(duì)稱 ， h(0)=h(36)=－ ， h(1)=h(35)=－ ， h(2)=h(34)= h(3)=h(33)= ， h(4)=h(32)= ， h(5)=h(31)=－ h(6)=h(30)=－ ， h(7)=h(29)= ， h(8)=h(28)= h(9)=h(27)=－ ， h(10)=h(26)=－ ， h(11)=h(25)=－ h(12)=h(24)= ， h(13)=h(23)= ， h(14)=h(22)=－ h(15)=h(21)=－ ， h(16)=h(20)=， h(17)=h(19)= h(18)= CCS 的輸入語(yǔ)音信號(hào)的輔助產(chǎn)生（ MATLAB） 理想情況： FIR 濾波器的輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 文件中，共 300 個(gè)點(diǎn)，由頻率為 1000Hz 和 2500Hz 的兩個(gè)余弦波疊加而成 初始化 讀入語(yǔ)音信號(hào) 原始音頻抽樣 加噪聲并低通濾波 導(dǎo)出混合信號(hào)供 DSP 處理 為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性，自身錄制一個(gè)語(yǔ)音片段，主要信號(hào)為低頻成 分，其中夾雜著高頻成分的噪聲。 在 MATLAB 中產(chǎn)生一個(gè) 文件供 CCS 輸入，在 matlab 中輸入的代碼為 ： x=wavread(39。D:\matlab\work\39。)。 %語(yǔ)音文件的路徑 y=fft(x,1024)。 plot(abs(y(1:1000)))。 %采樣 100 個(gè)點(diǎn) x1=round(1024*x)。 fid=fopen(39。39。,39。w39。)。 %生成一個(gè) dat 文件 fprintf(fid,39。1651 1 00E2 1000\n39。)。 fprintf(fid,39。%d\n39。,x1)。 %輸出 FIR 濾波器的系統(tǒng)參數(shù) 在本設(shè)計(jì)中，使用 MATLAB 模擬產(chǎn)生合成信號(hào)，然后利用 CCS 進(jìn)行濾波。 本次 FIR 濾波器 設(shè)計(jì)的 的參數(shù)選取 指標(biāo)如下 ： 采用 37階低通濾波器，漢明窗 (Hamming Window)函數(shù)， 通帶截止頻率為 1500 Hz，阻帶截止頻率為 2021 Hz，通帶波紋為 ，阻帶波紋為 ，采樣頻率為 8000Hz。 在選項(xiàng)中 選擇或輸入濾波器參數(shù)，然后點(diǎn)擊 ” Design Filter” 按鈕完成濾波器設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)成功后的結(jié)果如圖下圖所示。在 fdatool 中，選擇 TargetsCode Composer Studio?IDE。在出現(xiàn)的對(duì)話框中選擇輸出文件類型為 file,輸出系數(shù)類型為 signed 16bit integer。點(diǎn)擊 Generate 按鈕，選擇路徑，即可輸出前一步設(shè)計(jì)出的 FIR 濾波器系數(shù)表。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 4 FIR 濾波器的 CCS 設(shè)計(jì)與仿真 CCS 是一種針對(duì) TMS320 系列 DSP 的集成開發(fā)環(huán)境，在 windows 操作系統(tǒng)下，采用圖形接口界面，提供環(huán)境配置、源文件編輯、程序調(diào)試、跟蹤和分析等工具，提供了配置、建立、調(diào)試、跟蹤和分析程序的工具，從而完成編輯、編譯、鏈接、調(diào)試和數(shù)據(jù)分析等工作。 在 CCS 中編寫匯編語(yǔ)言程序，進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn) FIR 濾波的功能。本課程設(shè)計(jì)使用 CCS 開發(fā)應(yīng)用程序的一般步驟為： （ 1）創(chuàng)建一個(gè)工程項(xiàng)目文件 ，用匯編語(yǔ)言編寫處理主程序 。另外根據(jù)板上的存儲(chǔ)器配置方式 ,編寫存儲(chǔ)器配置文件 文件 ,將 MATLAB生成 的 和 文件拷貝到工程文件夾下。 （ 2）編輯各類文件。使用 CCS 提供的集成編輯環(huán)境，對(duì)頭文件、鏈接命令文件和源程序進(jìn)行編輯。 （ 3）對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行編譯，生成可執(zhí)行文件。如出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤，將在構(gòu)建窗口中顯示錯(cuò)誤信息。用戶可以根據(jù)顯示信息定位錯(cuò)誤信息，更改錯(cuò)誤。 （ 4）下載程序、輸入數(shù)據(jù)，執(zhí)行程序，對(duì)結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和算法評(píng)估。利用 CCS 提供的探測(cè)點(diǎn)、圖形顯示等工具，對(duì)運(yùn)行結(jié)果、輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評(píng)估算法性能。 CCS 程序流程圖 程序分析 FIR 濾波器的 DSP 實(shí)現(xiàn)主