低通有限沖激響應(yīng)濾波器fir于dsp上的實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 05:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為ω0信號(hào)的阻尼作用，是濾波器中表示能量衰耗的一項(xiàng)指標(biāo)，它是與傳遞函數(shù)的極點(diǎn)實(shí)部大小相關(guān)的一項(xiàng)系數(shù)。靈敏度 濾波電路由許多元件構(gòu)成，每個(gè)元件參數(shù)值的變化都會(huì)影響濾波器的性能。群時(shí)延函數(shù) 在濾波器設(shè)計(jì)中，常用群時(shí)延函數(shù)評(píng)價(jià)信號(hào)經(jīng)濾波后相位失真程度。圖12 幅頻響應(yīng)和想頻響應(yīng)特性曲線對(duì)于幅頻響應(yīng)，它的含義是信號(hào)通過系統(tǒng)之后的輸出信號(hào)的幅度與它輸入時(shí)的信號(hào)的幅度的比值，一般以分貝值表示。對(duì)于相頻響應(yīng)，含義是信號(hào)通過系統(tǒng)之后的輸出信號(hào)的相位與它輸入時(shí)的信號(hào)的相位之差，在運(yùn)用線性相頻響應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行濾波器設(shè)計(jì)具有如下優(yōu)點(diǎn)：①只包含實(shí)數(shù)算法，不涉及復(fù)數(shù)運(yùn)算；②不存在延遲失真，只有固定數(shù)量的延遲；③可以采用FFT算法，從而提高運(yùn)行效率；④由于FIR濾波器的單位脈沖響應(yīng)是有限長(zhǎng)序列，故FIR濾波器沒有不穩(wěn)定的問題,且誤差較小。第二章 低通有限沖激響應(yīng)濾波器FIR的DSP實(shí)現(xiàn) 程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路⑴在DSP進(jìn)行數(shù)字濾波運(yùn)算前首先要進(jìn)行初始化，只有正確設(shè)置了DSP的初始狀態(tài)才能保證芯片能正常運(yùn)行。本系統(tǒng)主要進(jìn)行以下兩方面的初始化：①寄存器初始化：狀態(tài)寄存器ST0、狀態(tài)寄存器ST處理器模式控制寄存器PMST、軟件等待狀態(tài)寄存器SWWSR、組交換控制寄存器BSCR和時(shí)鐘模式寄存器等。②中斷矢量表初始化：根據(jù)DSP芯片對(duì)各中斷矢量的設(shè)置位置編寫一個(gè)子程序；設(shè)置PMST控制寄存器；連接時(shí)將矢量表重定位到IPTR指定的地址。⑵其次就是FIR 數(shù)字濾波的子程序設(shè)計(jì)，主要步驟如下：①查詢SPCR11寄存器的第二位，當(dāng)為1時(shí)說明read ready，將DRR11的值讀入AR3所指向的地址，該值為最新的采樣值。②將最新的采樣值減去200h，然后AR3的值減1。③執(zhí)行MAC指令。④將累加器的值送給變量Y，并將Y加上200h。⑤查詢SPCR20寄存器的第二位，當(dāng)為1時(shí)說明writeready，將Y值賦給DXR10，該值為濾波器輸出值。⑥循環(huán)執(zhí)行上面步驟。 程序流程圖依據(jù)上述程序設(shè)計(jì)思路可以得到利用DSP實(shí)現(xiàn)FIR濾波器設(shè)計(jì)的程序流程圖，如下 圖 21 程序結(jié)構(gòu)流程圖 窗函數(shù)法1. FIR濾波器FIR濾波器的系統(tǒng)函數(shù)為 本設(shè)計(jì)利用窗函數(shù)法來設(shè)計(jì)FIR濾波器。由于理想的濾波器的單位取樣響應(yīng)是無限長(zhǎng)的，且是非因果的，為了構(gòu)造一個(gè)長(zhǎng)度為N的線性相位濾波器，只有將單位取樣響應(yīng)截取一段，這里就用到了窗函數(shù)。窗函數(shù)設(shè)計(jì)法的基本原理是用有限長(zhǎng)的單位脈沖響應(yīng)序列h(n)逼近，為期望理想濾波器的單位脈沖響應(yīng)序列。方法是用窗函數(shù)w(n)將截?cái)?，并進(jìn)行加權(quán)處理，即 h(n)= w(n)用h(n)作為實(shí)際設(shè)計(jì)的FIR數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)序列，相應(yīng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為用窗函數(shù)設(shè)計(jì)的實(shí)際濾波器的頻響函數(shù)。調(diào)整窗口長(zhǎng)度N可以有效的控制過渡帶的寬度，減少帶內(nèi)波動(dòng)以及加大阻帶的衰減只能從窗函數(shù)的形狀上找解決方法。這里利用了哈明窗，它的旁瓣峰值幅度為41/dB，過渡帶寬為8pi/N，阻帶最小衰減為53/dB。利用matlab產(chǎn)生一個(gè)16階的低通濾波器，采用漢明窗，采樣頻率為8kHz，帶通截止頻率為1kHz，matlab程序如下：help fir1。clc。b=fir1(16,1500/8000*2)；h=round(b*2^15)； wc=1500/4000。b=fir1(16,wc)。freqz(b)。figurestem(b,39。.39。)。line([0,17],[0,0])。xlabel(39。n39。)。ylabel(39。h(n)39。)。 程序產(chǎn)生的圖形如下： 圖22 上圖是相對(duì)幅值響應(yīng)，下圖是相位響應(yīng) DSP 實(shí)現(xiàn)利用matlab求的h的參數(shù)，編寫dsp的程序，相應(yīng)程序如下：： .mmregs .global start .def
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