【文章內(nèi)容簡介】 漢寧窗函數(shù)wd=hamming(N) % 數(shù)組wd中返回N點哈明窗函數(shù)wd=Blackman(N) % 數(shù)組wd中返回N點布萊克曼窗函數(shù)wd=kaiser(N，beta) % 數(shù)組wd中返回給定beta值時N點凱澤窗函數(shù)這些函數(shù)的輸入一般只要窗函數(shù)的長度N就夠了，只有凱澤窗還需要規(guī)定beta值。輸出單元就是中心值歸一化為1的窗函數(shù)序列wd，它是列向量。MATLAB是用顏色區(qū)分并標注各條曲線的，在黑白印刷時無法表示。用戶可以在計算機上得到相似的以不同顏色區(qū)分的圖形。 基于MATLAB的FIR濾波器的設(shè)計前文中已簡要介紹了MATLAB軟件，及其FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計方法，在本小節(jié)中將使用MATLAB來進行FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計。MATLAB中的fdatool工具集成了數(shù)字濾波器的各種設(shè)計方法，簡化了設(shè)計過程。本文利用MATLAB中的fdatool工具設(shè)計一個fir數(shù)字低通濾波器。 FIR濾波器的MATLAB仿真為了驗證所設(shè)計的濾波器是否滿足要求，用MATLAB進行仿真。FIR低通濾波器的仿真程序如下()：f1=。f2=。f3=。T=1。 %采樣間隔n=0:T:400。 %采樣間隔T=1； 采樣頻率fs=1/T=1fs=1/T。kf=fs/2。 %采樣頻率的一半。用于設(shè)計指標歸一化x=sin(2*pi*f1*n)+sin(2*pi*f2*(n2))cos(2*pi*f3*(n+2))。 %產(chǎn)生輸入信號Xk=fft(x)。 %輸入信號的頻譜分析hn=[, , ,..., , ,..., , ,..., , ,..., , ,..., , ,..., , ,..., , ,..., , ,..., , ,..., , ]y=filter(hn,1,x)。Yk=fft(y)。subplot(2,1,1)。plot(n,abs(Xk))。subplot(2,1,2)。plot(n,abs(Yk))。，可得33圖。圖33 FIR濾波器的仿真結(jié)果圖34的上圖為輸入信號的頻譜圖，包括fl、ff3三個頻率成分，下圖是輸出信號的頻譜圖，只剩下了f1的頻率成分。從上下兩圖中可以看出，經(jīng)過濾波后輸入信號的兩個高頻成分ff3被濾除，說明所設(shè)計的濾波器滿足要求。 本章小結(jié)本章介紹了MATLAB軟件，及其FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計方法，并使用MATLAB進行FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計和仿真。第四章 數(shù)字濾波器的DSP實現(xiàn)數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor)是一種適合對數(shù)字信號進行高速實時處理的專用處理器，其主要用來實時快速地實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。在當今的數(shù)字化時代，DSP己成為通信設(shè)備、計算機和其它電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)器件。數(shù)字信號處理器與數(shù)字信號處理有著密不可分的關(guān)系，我們通常說的“DSP”可以指數(shù)字信號處理(Digital Signal Processing)，也可以代表數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor)在本文里均指數(shù)字信號處理器。數(shù)字信號處理是一門包括了許多學科并應用于很多領(lǐng)域的學科，是指利用計算機或是專用處理設(shè)備，以數(shù)字形式對信號進行分析、采集、合成、變換、濾波、估值、壓縮、識別等處理，得到符合要求的信號形式。數(shù)字信號處理器是用于處理數(shù)字信號的器件，因此它是伴隨著數(shù)字信號處理才產(chǎn)生的。DSP發(fā)展歷程大致分為三個階段：20世紀70年代理論先行，80年代產(chǎn)品普及和90年代的突飛猛進。在DSP出現(xiàn)之前數(shù)字信號處理只能依靠微處理器(MPU)來完成。但MPU較低的處理速度無法滿足高速實時的要求。因此，直到20世紀70年代，有人才提出了DSP的理論和算法基礎(chǔ)。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，1982年世界上誕生了第一片DSP芯片。幾年后，第二代基于CMOS工藝的DSP芯片應運而生。80年代后期，第三代DSP芯片問世。90年代DSP發(fā)展最快，相繼出現(xiàn)了第四代和第五代DSP器件。經(jīng)過20多年的發(fā)展，DSP產(chǎn)品的應用己擴大到人們的學習、工作和生活的各個方面，并逐漸成為電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的決定因素。 TMS320C5510簡介TMS320C5510是C55x系列中的第一個產(chǎn)品，采用雙乘累加單元(MAC)結(jié)構(gòu)。整個處理器內(nèi)部分為5個大的功能單元：存儲器緩沖單元(M)、指令緩沖單元(I)、程序控制單元(P)、地址生成單元(A)和數(shù)據(jù)計算單元(D)，各個功能單元之間通過總線連接。TMS320C5510中共有12條總線：1條32位程序數(shù)據(jù)總線(PB)，1條24位程序地址總線(PAB)，5條16位的數(shù)據(jù)總線(BB、CB、DB、EB、FB)和5條24位的數(shù)據(jù)地址總線(BAB、CAB、DAB、EAB、FAB)。作為嵌入式芯片的一種，DSP芯片是一種非常適合于進行數(shù)字信號處理的微處理器芯片，已經(jīng)廣泛應用于實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理運算。其顯著特點可以歸納如下：1．哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)是不同于傳統(tǒng)的馮諾曼(Von Neuman)結(jié)構(gòu)的并行體系結(jié)構(gòu)，其主要特點是將程序和數(shù)據(jù)存儲在不同的存儲空間中，即程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是兩個相互獨立的存儲器，每個存儲器獨立編址，獨立訪問。與兩個存儲器相對應的是系統(tǒng)中設(shè)置了程序總線和數(shù)據(jù)總線兩條總線，從而使數(shù)據(jù)的吞吐率提高了一倍。2．流水線與哈佛結(jié)構(gòu)相關(guān)，DSP芯片廣泛采用流水線以減少指令執(zhí)行時間，從而增強了處理器的處理能力。TMS320系列處理器的流水線深度從26級不等。第一代TMS320處理器采用二級流水線，第二代采用三級流水線，而第三代則采用四級流水線。也就是說，處理器可以并行處理26條指令，每條指令處于流水線上的不同階段。3．專用的硬件乘法器在一般形式的FIR濾波器中，乘法是DSP的重要組成部分。對每個濾波器抽頭，必須做一次乘法和一次加法。乘法速度越快，DSP處理器的性能就越高。在通用的微處理器中，乘法指令是由一系列加法來實現(xiàn)的，故需許多個指令周期來完成。相比而言，DSP芯片的特征就是有一個專用的硬件乘法器。4．特殊的DSP指令DSP芯片的另一個特征是采用特殊的指令。例如TMS320C10中的LTD指令，可單周期完成加載寄存器、