基于dsp的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)2(編輯修改稿)
2025-07-23 16:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 f the ECG signal will be disturbed by electromagic interference and circuit noise, so how to effectively restrain all kinds of interference and noise, improve signal integrity, is the emphasis and difficulty of the ECG data acquisition system. The noise reduction of ECG signals in a variety of ways, this article mainly from the filter paper to separate noise from signal. Key words:A/Dconversion sampling noise noise reduction filtering 4 第 1 章 課程設(shè)計(jì)的目的和要求 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代對(duì)信號(hào)的要求越來(lái)越高。而作為當(dāng)代大學(xué)生，并且所學(xué)專業(yè)為生物醫(yī)學(xué)工程，我們不能僅局限于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，還要掌握信號(hào)的提取，讀取，轉(zhuǎn)化，濾波以及信號(hào)的分析。所以此次我們選擇未經(jīng)處理的心電信號(hào)，讓我們基于 MATLAB 和 DSP對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行讀取和濾波，并對(duì)濾波之后的信號(hào)進(jìn)行分析，增強(qiáng)我們對(duì)信號(hào)的了解以及實(shí)際動(dòng)手能力。 并 且 要 通 過(guò) 課 程 設(shè) 計(jì) ， 加 深 對(duì) DSP 芯 片 TMS320C54x 的 結(jié)構(gòu) 、 工 作 原 理 的 理 解 ， 獲 得 DSP 應(yīng) 用 技 術(shù) 的 實(shí) 際 訓(xùn) 練 ， 掌 握 設(shè)計(jì) 較 復(fù) 雜 DSP 系 統(tǒng) 的 基 本 方 法 。 通 過(guò) 使 用 匯 編 語(yǔ) 言 編 寫(xiě) 具 有 完 整功 能 的 圖 形 處 理 程 序 或 信 息 系 統(tǒng) ， 使 學(xué) 生 加 深 對(duì) 所 學(xué) 知 識(shí) 的 理 解 ，進(jìn) 一 步 鞏 固 匯 編 語(yǔ) 言 講 法 規(guī) 則 。 學(xué) 會(huì) 編 制 結(jié) 構(gòu) 清 晰 、 風(fēng) 格 良 好 、數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 適 當(dāng) 的 匯 編 語(yǔ) 言 程 序 ， 從 而 具 備 解 決 綜 合 性 實(shí) 際 問(wèn) 題 的能 力 。5第 2 章 系統(tǒng)功能介紹及總體設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)功能介紹一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)中，總存在各種干擾。數(shù)字濾波器在語(yǔ)音信號(hào)處理、信號(hào)頻譜估計(jì)、信號(hào)去噪、無(wú)線通信中的數(shù)字變頻以及圖像信號(hào)等各種信號(hào)處理中都有廣泛的應(yīng)用，數(shù)字濾波器也是使用最為廣泛的信號(hào)處理算法之一。心電信號(hào)中工頻干擾比較嚴(yán)重，所以我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)濾波器濾除工頻干擾。在本設(shè)計(jì)中，我們選擇老師給的第一個(gè)網(wǎng)站下載 213 號(hào)心電數(shù)據(jù)，利用 MATLAB 讀取數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)化格式并且求解濾波器系數(shù)，然后利用 CCS 進(jìn)行濾波。設(shè)計(jì)一個(gè) FIR 低通濾波器，其參數(shù)為：濾波器名稱： FIR 低通濾波器采樣頻率： Fs=360HZ通帶/阻帶截止頻率： 55Hz～65Hz通帶最大衰減： 阻帶最少衰減： 50dB濾波器級(jí)數(shù)： N=160濾波器系數(shù)： 由 MATLAB 編程求得。 總體設(shè)計(jì)方案流程圖6 圖1 總體設(shè)計(jì)方案7第3章 主要內(nèi)容和步驟 濾波器原理對(duì)于一個(gè) FIR 濾波器系統(tǒng)，它的沖擊響應(yīng)總是又限長(zhǎng)的，其系統(tǒng)函數(shù)可記為： ??10NnnHzhz???其中 是 FIR 的濾波器的階數(shù)， 為延時(shí)結(jié)， 為端口信號(hào)函數(shù)。1N? ??h最基本的 FIR 濾波器可用下式表示： ???10Nkyhxk??其中 輸入采樣序列， 是濾波器系數(shù)， 是濾波器的階數(shù) 表??xnk N??Yn示濾波器的輸出序列，也可以用卷積來(lái)表示輸出序列 與 、 的關(guān)系，?yn?xh如下： ???ynxh? 操作步驟 從 MITBIH 網(wǎng)站中獲取經(jīng)過(guò) AD 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，將其以 txt 文檔的形式保存（此時(shí)是雙通道數(shù)據(jù)） ，用 MATLAB 程序?qū)⑵渥x取出來(lái)，并選擇其中一組通道的 3000 個(gè)數(shù)據(jù)。將獲得的的數(shù)據(jù)用 MATLAB 程序轉(zhuǎn)換成 DSP 能讀取的 dat 格式文件用 MATLAB 編程得到濾波器系數(shù)在 CCS 中用 TMS320C54x 來(lái)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)濾波功能 8第 4 章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程： ：我們選擇老師給的第一個(gè)網(wǎng)站下載 213 號(hào)心電數(shù)據(jù)（經(jīng) ADC 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)） 。： 用 MATLAB 編程讀取心電數(shù)據(jù)并將心電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 DSP 能識(shí)別的 dat 格式：通過(guò)查資料，我們知道了 DSP 能識(shí)別的dat 格式，根
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