dsp課程設計--濾波器(編輯修改稿)
2025-02-14 12:46 本頁面
【文章內容簡介】 本文檔主要介紹的是SEEDDTK2812 實驗箱，它由SEEDDEC2812 板卡以及SEEDDTK_MBoard 構成；其中主控板是我公司生產的SEEDDEC2812，母板是我公司生產的SEEDDTK_MBoard 板卡。此外，該款實驗箱還可配置DSK 板卡、圖像處理卡等多種子卡。2 系統(tǒng)設計 IIR數字濾波器的設計方法及原理(1) IIR 濾波器直接型結構數字濾波器的輸入x[k]和輸出y[k]之間的關系可以用如下常系數 線性差分方程及其z 變換描述。 ()系統(tǒng)的轉移函數為 ()設N=M，則傳輸函數變?yōu)? ()它具有N 個零點和N 個極點，如果任何一個極點在Z 平面單位圓外，則系統(tǒng)不穩(wěn)定。如果系數bj 全部為0，濾波器成為非遞歸的FIR 濾波器，這時系統(tǒng)沒有極點，因此FIR 濾波器總是穩(wěn)定的。對于IIR 濾波器，有系數量化敏感的缺點。由于系統(tǒng)對序列施加的算法，是由加法、延時和常系數乘三種基本運算的組合，所以可以用不同結構的數字濾波器來實現而不影響系統(tǒng)總的傳輸函數。(2) IIR 數字濾波器的設計數字濾波器設計的出發(fā)點是從熟悉的模擬濾波器的頻率響應出發(fā)，IIR 濾波器的設計有兩種方法：第一種方法先設計模擬低通濾波器，然后通過頻帶變換而成為其他頻帶選擇濾波器（帶通、高通等），最后通過濾波器變換得到數字域的IIR 濾波器。第二種方法先設計模擬低通濾波器，然后通過濾波器變換而得到數字域的低通濾波器，最后通過頻帶變換而得到期望的IIR 濾波器。模擬濾波器原理（巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器）為了用物理可實現的系統(tǒng)逼近理想濾波器的特性，通常對理想特性作如下修改：1) 允許濾波器的幅頻特性在通帶和阻帶有一定的衰減范圍，幅頻特性在這一范圍內允許有起伏。2) 在通帶與阻帶之間允許有一定的過渡帶。工程中常用的逼近方式有巴特沃斯（Butterworth）逼近、切比雪夫（Chebyshev）逼近和橢圓函數逼近。相應設計的濾波器分別為巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器和橢圓函數濾波器。巴特沃斯濾波器的模平方函數由下式描述： ()n 為階數； Ωc 為濾波器截止頻率切比雪夫濾波器比同階的巴特沃斯濾波器具有更陡峭的過渡帶特性和更優(yōu)的阻帶衰減特性。切比雪夫低通濾波器的模平方函數定義為 ()其中，ε為決定| Hc(Ω) |等波動起伏幅度的常數；n為濾波器的階數； Tn(Ω)是n階切比雪夫多項式。3. 本實驗中IIR 的算法公式： () () 程序設計流程圖根據理論分析，我們得到了總體設計的思路和方法，根據得到的設計思路和方法，可以畫出設計的流程圖。 程序設計流程圖 系統(tǒng)設計步驟根據程序設計流程圖的基本思想以及CCS及SEEDDTK2812試驗箱的使用方法，可以按一下步驟進行系統(tǒng)設計和仿真。首先做好準備工作：（１）將DSP 仿真器與計算機連接好；（２）將DSP 仿真器的JTAG 插頭與SEEDDEC2812 單元的J1 相連接；（3）打開SEEDDTK2812 的電源。觀察SEEDDTK_MBoard 單元的＋5V，＋，＋15V，－15V 的電源指示燈以及SEED_DEC2812 的電源指示燈D2 是否均亮；若有不亮的，請斷開電源，檢查電源。設計步驟（1）打開CCS，進入CCS 的操作環(huán)境；（2） 工程文件， 文件，開始進行調試；（3） ；（4） 數字濾波實驗都需要設置實驗箱信號源。通過液晶屏和鍵盤，設置信號源：當液晶屏上出現“通訊自檢不成功，請復位系統(tǒng)”時，按下“Enter”鍵，進入“信號發(fā)生器設置”。在“信號發(fā)生器設置”這一菜單下：“通道”設為“0”；“信號類型”可根據需要任意選擇；“信號頻率”和“信號振幅”可在屏幕下方“有效輸入”限定的范圍內任意輸入，建議振幅設為1000 左右，頻率”設為300 左右； “電壓偏移”設為1；（注：TMS320F2812 的AD 輸入范圍在0—3v，而SEEDDTK_MBoard 板CSL 初始化AD 采樣初始化AD 采樣無限沖擊響應數字濾波的信號源默認
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