【正文】 器的濾波效果，不存在溢出IIR濾波器的幅度相應(yīng)接下來用DSK5402來試驗了一下，進(jìn)行了對比。利用ccs中的graph工具就可以對這些信號的頻譜和時域波形就行觀察。聲源軟件使用goldwave。并通過其中的“表達(dá)式計算器”的方法產(chǎn)生混頻信號：在打開工程后，對工程進(jìn)行加載同文件、庫文件，并成功編譯之后，通過View——Graph功能觀察輸入輸出信號：FIR的輸入信號，輸出信號和頻譜。時域波形：頻域濾出前后對比IIR的輸入信號，輸出信號和頻譜。可見現(xiàn)實中，fir與iir的濾波效果都可以非常的接近理想中的情況。只是在IIR的濾波器的量化是還是存在的增益的改變，無法滿足理想的情況，嘗試增大音量來調(diào)整增益情況，就會發(fā)生如下的情況：系統(tǒng)的輸出出現(xiàn)了溢出，是dsp無法實現(xiàn)IIR濾波器，并且發(fā)現(xiàn)，由于使用的是goldwave產(chǎn)生的信號，所以，計算機的聲道設(shè)置必須是一端輸出。關(guān)于音量多次試驗以及失敗的經(jīng)驗，由于板子的存儲位數(shù)的原因，音量不能太大。音量過大導(dǎo)致了系統(tǒng)的不穩(wěn)定，導(dǎo)致dsp的無法實現(xiàn)。（四）濾波器的性能對比：Fir：6階 輸入：sin(2000*pi*t)+sin(16000*pi*t)Hamming窗：系數(shù)：const int16_T B[7] = { 278, 2286, 8029, 11582, 8029, 2286, 278}。Han窗：系數(shù)：const int16_T B[7] = { 0, 1954, 8291, 12278, 8291, 1954, 0}。Blachman窗：系數(shù)：const int16_T B[7] = { 0, 1179, 8081, 14247, 8081, 1179, 0}。Iir：6階：同樣的輸入信號int coeffs[15]={13767,3086,1425,1425,2851,19585,11314,1756,1756,3513,15446,5461,1846,1846,3693}。這些對比可見在較低階數(shù)的時候IIR的濾波器的性能明顯強于FIR的效果，但是再設(shè)計過程中唯一的缺陷就在系數(shù)的量化時存在很大的誤差，并且增益不是很好控制，并且有可能存在著溢出現(xiàn)象。對于高階數(shù)的比較，由之前的16階FIR濾波器已經(jīng)很明顯的看出來，F(xiàn)IR濾波器的濾波效果非常的完美。在進(jìn)行較高階數(shù)的比較的時候，階數(shù)過高導(dǎo)致IIR的濾波器變得不穩(wěn)定，已經(jīng)不能夠在DSP進(jìn)行硬件實現(xiàn)，就并沒有進(jìn)行截圖比較。（五）IIR的采樣率對于自身濾波效果的影響分析Iir 8000采樣率{0,566,8333,8333,16665,0,19293,1272,1272,22544,0,5623,11082,11082,22164,}Iir 3階 7500采樣率 Iir 4階 12000采樣率濾波效果明顯不如之前取樣率為16000的時候，并且觀察其幅度相應(yīng)，其衰減的增加趨勢已經(jīng)放緩了許多，其他兩幅是在不同階數(shù)和在不同采樣率時的幅度相應(yīng)，可見，采樣頻率對于IIR的影響是非常大的。 可以知道，IIR比較適合在采樣率較高，且階數(shù)較小的時候使用。（六）實驗結(jié)論：一、IIR數(shù)字濾波器是針對采樣率固定的系統(tǒng)設(shè)計的，更改系統(tǒng)或系統(tǒng)采樣率改變時應(yīng)重新設(shè)計。二、用到的數(shù)據(jù)存儲單元，程序開始時應(yīng)對這些單元進(jìn)行初始化。如果要進(jìn)行連續(xù)濾波，應(yīng)保存上一次濾波的結(jié)果。三、IIR數(shù)字濾波器的濾波結(jié)果會引起相位的延遲，故對相位嚴(yán)格要求的場合，需加全通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行較正，或選用FIR濾波器實現(xiàn)濾波功能。四、對于IIR系數(shù)的溢出問題，可以采取一下幾種措施：A、采用級聯(lián)型，對增益進(jìn)行調(diào)整。B、對系數(shù)進(jìn)行量化。C、對CCS庫函數(shù)的源程序進(jìn)行修改，使其滿足FDATOOL中產(chǎn)生的系數(shù)，就可直接調(diào)用。五、設(shè)計IIR的時候，不能夠使IIR得取樣頻率過低，否則硬件無法實現(xiàn)，一般要保證Fc/Fs,并且在這個比值比較靠近1的時候，DSP也是無法實現(xiàn)的。六、在IIR濾波器的設(shè)計思路中，與FIR的不同一點是，一定要在量化過后通過MATLAB來觀察其是否穩(wěn)定。七、由于IIR得誤差問題，一般不采用較高的階數(shù)來實現(xiàn)，一是不穩(wěn)定的可能性增加，二是誤差會不斷的積累和擴(kuò)大，已造成不穩(wěn)定。八、對于FIR,IIR，較小階數(shù)時候濾波器的效果來說，IIR要好于FIR，且運算速度是非常快的，對于較大階數(shù)還是要使用FIR濾波器，穩(wěn)定且效果是非常好的。九、對于頻率較為接近的兩個信號，一般采用FIR的高階濾波器，這樣過渡帶會變得很窄并且阻帶的衰減會非常大。把兩個信號區(qū)分出來。五、設(shè)計（安裝）與調(diào)試的體會 邵辰雪：通過此次實驗設(shè)計，我們基本了解了DSP的內(nèi)部資源以及各部件的作用。通過應(yīng)用DSP算法實現(xiàn)通過FIR及IIR兩種不同的濾波器對信號進(jìn)行濾波的實驗過程，使我們熟悉了使用DSP工程的建設(shè)以及應(yīng)用于DSP系統(tǒng)的C語言的編寫，學(xué)會了通過MATLAB進(jìn)行濾波器設(shè)計并導(dǎo)出我們所需要的相關(guān)系數(shù)以及頭文件，并對CCS5000對程序的完整調(diào)試過程有了進(jìn)一步的理解。 在實驗初期，即進(jìn)行FIR濾波器設(shè)計的時候，由于在教材上有相關(guān)的參考程序，所以實驗進(jìn)行得很順利，之后我們也進(jìn)行了一系列的加窗后的濾波現(xiàn)象的分析比較。 直到我們開始著手進(jìn)行IIR濾波器設(shè)計時，問題出現(xiàn)了。由MATLAB產(chǎn)生的IIR濾波器的系數(shù)無法想FIR的一樣直接導(dǎo)入程序中。在經(jīng)過了漫長繁復(fù)的資料查找過程之后我們終于解決了系數(shù)導(dǎo)入的相關(guān)問題，即系數(shù)歸一化以及有限字長效應(yīng)等，終于成功的完勝的IIR濾波器的設(shè)計。 這次實驗應(yīng)該說是我所經(jīng)歷的小學(xué)期課程中難度系數(shù)最高，實驗過程最為復(fù)雜的一次，雖然沒有焊接電路那種細(xì)致并需要絕對的耐心的手工制作，但是實驗里所需要的是對于幾種不同的語言的熟練運用以及程序編輯時的縝密的邏輯能力以及分析能力。討論在這次實驗中很有幫助，它可以糾正錯誤的想法，啟發(fā)新的方法。而每次上機實驗都會出現(xiàn)各種各樣的不同情況。有時進(jìn)入就會出錯，板子沒插好，但是再運行時就能正常進(jìn)入。有時添加不進(jìn)去頭文件，卻發(fā)現(xiàn)忘記了重新編譯。到了操作后期這種小毛病終于不再出現(xiàn)。為了查詢所需要的資料，我們充分利用了網(wǎng)絡(luò)、圖書館等資源。 此次實驗，一方面鞏固了我們對DSP知識知識的掌握，對CCS軟件的應(yīng)用有了進(jìn)一步的了解，還鍛煉了我們的細(xì)心程度和團(tuán)隊合作能力。在實驗中，我們二人分工合作，并與其他小組相互討論和交流，對實驗的整個要求都有了一個很好的了解?？梢哉f我們這次實驗是比較成功的。白雪：這次課程設(shè)計我們下了很多功夫，但同時也體會到了DSP的強大。在原來，濾波之類的只是在書本上見到過，我們會做很多濾波器的題，實踐最多也只是在MATLAB上模擬一下，但從沒過做過如此直接的濾波實驗。剛開始的時候由于書上沒有寫有關(guān)IIR濾波器的任何東西，于是選擇了制作IIR，但是開始做了之后才發(fā)現(xiàn)，并不像FIR濾波器那么簡單，一開始只認(rèn)為調(diào)用個系數(shù)就可以。做了之后就發(fā)現(xiàn)，許多的問題不斷出現(xiàn)，系數(shù)的歸一化會造成量化誤差，致使極點移動，這樣設(shè)計時穩(wěn)定的系統(tǒng)會變?yōu)椴环€(wěn)定的系統(tǒng)，所以系數(shù)的調(diào)整就耗去了許多天的時間，一直沒有弄明白這些數(shù)制以及量化的問題。當(dāng)解決了量化的問題，卻發(fā)現(xiàn)硬件無法實現(xiàn)，調(diào)整系數(shù)順序后，還是不對，接下來發(fā)現(xiàn)了音量大小對于整個系統(tǒng)的影響問題。終于解決這一系列問題之后，才開始進(jìn)行實驗的主體部分，就是IIR設(shè)計。在解決問題上，我們?nèi)D書館，上網(wǎng)查找，得到許多不同的解決辦法，不知正確與否只能一個一個的試。另外，采樣頻率，階數(shù)這些數(shù)值在做題時我都不是很重視，當(dāng)運用到實踐時我才感到他們的重要性。還有溢出的問題，我們要時刻考慮芯片所能處理的最大數(shù)，這是我們原來做題時完全沒有想到的問題。我們把每個書本上的每個知識都學(xué)到了，但是真的用起來的時候并不就是像書上寫的那么理想化。現(xiàn)實中有許多的東西是書本上學(xué)不到的，經(jīng)驗就是這些之一。在查閱這些資料時候，國內(nèi)的資料不是收費就是沒有提到，我只好上國外的網(wǎng)站上看，我看得那個論壇就是有許多書本上沒有寫到的東西，我從中獲得一點啟發(fā)，才解決了系數(shù)量化的問題，不然這個問題不知道要想多久。所以，動手做做東西，把學(xué)到的知識聯(lián)系到現(xiàn)實當(dāng)中，是我這次試驗得到的最真切的體會。 六、參考文獻(xiàn)[1].《DSP技術(shù)及其應(yīng)用》[2] .《基于MatLab與DSP的濾波器的快速設(shè)計方法》.[3] .《IIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計和DSP實現(xiàn)》.江蘇:中國礦業(yè)大學(xué).[4] .《IIR數(shù)字濾波器設(shè)計及DSP實現(xiàn)》.四川:攀枝花學(xué)院電氣信息工程學(xué)院.[5] .《IIR數(shù)字濾波器在定點DSP中可實現(xiàn)性的仿真分析》.[6] 王飛.《基于DSP技術(shù)的IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計》.[7] 武衛(wèi)華. 《基于matlab 的IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計》.[8] 王新金. 顧冬華.《基于定點DSP的IIR濾波器溢出分析》.[9] .《基于DSP的IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)》.相關(guān)網(wǎng)站： 36 / 36