【文章內(nèi)容簡介】 多個硬件地址產(chǎn)生器； （ 7）可以并行執(zhí)行多個操作； （ 8）支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。 DSP 的應用 DSP 技術廣泛應用于科教、醫(yī)療、通信、軍事、工業(yè)等諸多領域，而且 DSP 技術應用具備以下優(yōu)勢 (1)強大的 圖像處理、運算和控制能力，適應智能和融合應用時代需求 能高效地進行視頻處理，能同時完成信號處理和控制任務，適應智能應用需求 。其融合性架構可實現(xiàn)：多格式音頻、視頻、語言和圖像處理 。多模式基帶和分組處理 ?？刂铺幚砗蛯崟r安全性。 (2)同時具備較高的性能 /價格比、性能 /功耗比、性能 /面積比 人們在新處理器設定性能目標時，注重的不僅是 DSP 的時鐘頻率和處理能力，還包括處理器必須提供的其它方面，如性能價格比、性能功耗比、性能面積比。新的 CMOS 深亞微米工藝尺度、更深的流水線、多內(nèi)核、每個核心更多的計算單元，以及充分 利用信號處理加速引擎增強它們在性價比和性能功耗比方面的優(yōu)勢。 (3)軟件開發(fā)的可升級性和可擴展性 前代和后代 DSP 產(chǎn)品具有軟件和開發(fā)環(huán)境的兼容性，以節(jié)省設計升級的時間和成本。 (4)芯片具備高品質(zhì)，能保證系統(tǒng)高可靠性穩(wěn)定運行 DSP 芯片質(zhì)量可靠、溫度范圍寬、抗干擾能力強等，可適應各種環(huán)境條件苛刻的應用。 (5)世界級的開發(fā)工具和大量的本地第三方合作伙伴 除了自己設計制造完善的軟硬件開發(fā)工具，還應支持第三方合作伙伴，設計出適合本地的開發(fā)工具和系統(tǒng)方案。 4 數(shù)字濾波器的實現(xiàn) 在 matlab 中產(chǎn) 生模擬疊加信號 輸入的兩個信號 1000HZ 和 4000HZ 的幅度頻譜圖和時域波形圖，如圖 圖 1000HZ 和 4000Hz 時域波形圖 兩輸入信號的疊加波形圖，如圖 圖 1000HZ 和 4000HZ 信號疊加圖 IIR 濾波器在 matlab 中的三種設計方案 巴特沃斯濾波器 巴特沃斯濾波器 [3](Butterworth 濾波器 ) 特點：具有通帶內(nèi)最大平坦的振幅特性，且隨 f↗，幅頻特性單調(diào)↘。 其幅度平方函數(shù)： 2221( ) ( )1a NcA H j jj? ? ? ? ???? ????? (41) N 為濾波器階數(shù)，本文中濾波器為 24 階帶通濾波器，其通頻帶為 3KHZf7KHZ,巴特沃斯濾波器的幅頻特性圖和相頻特性圖，巴特沃斯濾波前后對比圖，如圖 圖 (a) 巴特沃斯幅頻特性和相頻特性圖 圖 (b) 巴特沃斯濾波前后對比圖 切比雪夫濾波器 巴特奧茲低通濾波器的幅頻特性隨 Ω 的增加而單調(diào)下降，當 N 較小時，阻帶幅頻特性下降較慢，要想使其幅頻特性接近理想低通濾波器，就必須增加濾波器的階數(shù)， 這就將導致模擬濾波器使用的原件增多，線路趨于復雜。切比雪夫濾波器 [4]的阻帶衰減特性則有所改善。 特點：誤差值在規(guī)定的頻段上等幅變化。 本文中濾波器為 24 階帶通濾波器，其通頻帶為 3KHZf7KHZ,切比雪夫濾波器的幅頻 特性和相頻特性圖，切比雪夫濾波前后對比圖，如圖 圖 (a) 切比雪夫幅頻特性和相頻特性 圖 (b) 切比雪夫濾波前后對比圖 橢圓濾波器 特點：幅值響應在通帶和阻帶內(nèi)都是等波紋的，對于給定的階數(shù)和給定的波紋要求，橢圓濾波器能獲得較其它濾波器為 窄的過渡帶寬，就這點而言，橢圓濾波器 [5]是最優(yōu)的。 本文中濾波器為 24 階帶通濾波器，其通頻帶為 3KHZf7KHZ,橢圓濾波器的幅頻特性和相頻特性圖，以及橢圓濾波前后對比圖，如圖 圖 (a) 橢圓濾波器的幅頻特性和相頻特性 圖 (b) 橢圓濾波器濾波前后對比圖 三種濾波器的比較 根據(jù)三種濾波器的波形圖可以看出，切比雪夫的濾波范圍最接近 3KHZ 到 7KHZ，而且波形穩(wěn)定，濾波效果顯著。所以在 CCS 中實現(xiàn)仿真時，使用切比雪夫的系數(shù)比較好。 IIR 帶 通濾波器的在 DSP 上的 移植 編程 的思想 編程的主要思想是根據(jù)差分方程式 41： ? ? ? ? ? ?inyainxby ni imi in???? ???? 10 假設為 2 階，則差分方程為： y(n)=b0x(n)+b1x(n1)+b2x(n2)+a1y(n1)+a2y(n2) （式 42） 首先確定是多少階的濾波器，然后給濾波器系數(shù) AN， BN 分配內(nèi)存空間和輸入、輸出的內(nèi)存空間。最后經(jīng)過中斷向量表和輔助寄存器進行塊循環(huán)。 程序流程圖 圖 程序流程圖 移植結果 在 CCS 中運行程序，得到結果，如圖 圖 CCS 中 切比雪夫濾波前后圖形 CCS 中實現(xiàn)的結果與 matlab 中實現(xiàn)結果 對比 在 matlab 中切比雪夫濾波器的信號疊加輸入、輸出波形，如圖 圖 MATLAB 中 切比雪夫濾波前后圖形 圖 CCS 中 切比雪夫濾波前后圖形 通過 CCS 中實現(xiàn)的結果與 matlab 圖對比，可以看出移植是成功的 ，在 CCS 中基本實現(xiàn)了 matlab 中函數(shù)的功能。 5. 總結 DSP 是當今的熱門技術 ，我們也是在這個大的背景之下選擇完成此次課題的。相較于復雜的系統(tǒng)，本文只是介紹了一些最基本的 DSP 結構，以及使用基本的思想與方法實現(xiàn)簡單的目的。 IIR 濾波器是一種較為簡單的電子設備，而且在數(shù)字電路中具有極其廣泛的應用，通過此次實訓，同時深入了解了數(shù)字電路中兩個使用極其廣泛的器件。在未 來， DSP 會朝著更小，更快，更節(jié)能的方向發(fā)展，但是萬變不離其中，一切發(fā)展也都要基于這些基本的結構與原理，而我們則是掌握了這些最基礎的理論知識與實際操作。 通過以 TMS320C54X 的 DSP 為例對數(shù)字信號處理器結構以及原理的介紹 從而領略 DSP的優(yōu)點。又 基于 DSP 實現(xiàn)了 IIR 數(shù)字濾波器的設計， 使我們對 DSP 的理解更為深入，也初步掌握了 DSP 設計的基本思想與操作步驟流程。為今后的研究與應用打下了基礎。 致謝 這次課題的完成離不開趙老師不辭辛苦的幫助和耐心細致的教導。由于此前學習上 的疏漏，我在此次實訓前 DSP 的理解幾乎為零。而通過此次實訓，我學會了一些 DSP 設計的基本方法，以及趙老師教會了我很多程序方面的知識，讓我對之前學習的知識有了實踐上的應用，以及對以后的動手能力有了一定的積攢，同時也提高了與他人協(xié)同工作的能力?？傊诖舜螌嵱栔?，趙老師老師一絲不茍的作風，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。在此謹向趙老師致以最誠摯的謝意意和崇高的敬意。 參考文獻 [1] 俞一彪 .DSP 技術與應用基礎 .北京大學出版社， 2020 年： 4. [2] 劉 艷萍 .DSP 技術原理及應用教程 .北京航空航天大學出版社， 2020 年： 31. 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