【正文】 作 B = AH bi + B AH=(AR1)+(AR2) 。保存 y(n)結(jié)果 。輸出結(jié)果 。修正 AR1， 指向 New區(qū)最老數(shù)據(jù) 。修正 AR2， 指向 Old區(qū)最老數(shù)據(jù) 。New區(qū)向 Old區(qū)傳送數(shù)據(jù) 。循環(huán) 。輸入最新數(shù)據(jù)至 New區(qū) 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 66 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) FIR濾波器的 DSP實(shí)現(xiàn) FIR濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)例 設(shè)計(jì)一個(gè) FIR低通濾波器，其設(shè)計(jì)參數(shù)： 濾波器階數(shù)： N=40； 截止頻率： wp=?， ws=?。 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 67 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) FIR濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)例 根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，濾波器系數(shù)可由 MATLAB中的 fir2函數(shù)產(chǎn)生，函數(shù)調(diào)用格式： f = [ 0 1 ]； m = [ 1 1 0 0 ]； b=fir2( 39, f, m ) 利用 freqz函數(shù)可繪制濾波器的幅頻、相頻特性 ,其格式： freqz(b, 512, 1000) 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 68 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 濾波器的頻率特性 : 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 69 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 采用循環(huán)緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn) FIR濾波器的源程序如下： 2． 匯編源程序 .title “” .mmregs .bss y， 1 K_FIR_BFFR .set 40 PA0 .set 0 PA1 .set 1 FIR_COFF_TABLE .usect “FIR_COFF”,40 。定義數(shù)據(jù)存儲空間 D_DATA_BUFFER .usect “FIR_BFR”， 40 。定義數(shù)據(jù)存儲空間 .data COFF_FIR_START： .word 7*32768/10000,3*32768/10000 。b0,b1 .word 14*32768/10000,10*32768/10000 。b2,b3 … … … .word 3*32768/10000,7*32768/10000 。b38b39 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 70 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) .text .def FIR_INIT .def FIR_TASK FIR_INIT： SSBX FRCT 。設(shè)置小數(shù)乘法 STM FIR_COFF， AR5 。AR1指向 b0單元 RPT K_FIR_BFFR1 。設(shè)置傳輸次數(shù) MVPD COFF_FIR_START,*AR5+ 。系數(shù) bi傳輸至數(shù)據(jù)區(qū) STM D_DATA_BUFFER， AR4 。D_DATA_BUFFER緩沖區(qū)清 0 RPTZ A， K_FIR_BFFR1 STL A， *AR4+ STM (D_DATA_BUFFER+K_FIR_BFFR1)， AR4 STM (FIR_COFF_TABLE+K_FIR_BFFR1)， AR5 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 71 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) STM 1， AR0 。設(shè)置雙操作數(shù)減量 LD D_DATA_BUFFER， DP 。設(shè)置頁指針 PORTR PA1， @D_DATA_BUFFER 。輸入 x(n) FIR_TASK： STM K_FIR_BFFR， BK RPTZ A， K_FIR_BFFR1 。重復(fù)操作 MAC *AR4+0%， *AR5+0%， A 。雙操作數(shù)乘法 累加 STH A， @y 。暫存 y(n) PORTW @y， PA0 。輸出 y(n) BD FIR_TASK 。循環(huán) PORTR PA1， *AR4+0% 。輸入最新樣本，并修正 AR3 .end 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 72 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 在 ’ C5402DSP硬件系統(tǒng)中，用戶可使用的存儲器資源： 3． 匯編源程序的鏈接命令文件 程序存儲空間： 片內(nèi) 0080H~3FFFH， 片外 48000H~4FFFFH； 數(shù)據(jù)存儲空間： 片內(nèi) 0080H~3FFFH， 片外 4000H~7FFFH。 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 73 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) FIR濾波器源程序的鏈接命令文件如下： /* SOLUTION FILE FOR */ o m e fir_init MEMORY { PAGE 0： EPROM： = 0E000H len = 1000H VECS： = 0FF80H len = 0080H PAGE 1： SPRAM： = 0060H len = 0020H DARAM： = 0080H len = 1380H } 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 74 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) FIR濾波器源程序的鏈接命令文件如下： SECTIONS { .text： EPROM PAGE 0 .vectors： VECS PAGE 0 .data： EPRAM PAGE 0 .bss： SPRAM PAGE1 FIR_BFR： align(128){} DARAM PAGE 1 FIR_COFF： align(128){} DARAM PAGE 1 } 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 75 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) IIR濾波器的 DSP實(shí)現(xiàn) IIR濾波器與 FIR濾波器相比，具有相位特性差的缺點(diǎn)，但它的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)算量小，具有經(jīng)濟(jì)、高效的特點(diǎn)，并且可以用較少的階數(shù)獲得很高的選擇性。因此，也得到了較為廣泛的應(yīng)用。 IIR濾波器的基本結(jié)構(gòu) IIR濾波器差分方程的一般表達(dá)式： )()()( ????????M1iiN0ii inyainxbny() 在零初始條件下，對式 ()進(jìn)行 z變換，得到傳遞函數(shù)： ?????????????? Ni iiN1NNN1NNpzzzCazazbzbzbzH1110)(?? 具有 N個(gè)零點(diǎn) zi和 N個(gè)極點(diǎn) pi。 若有極點(diǎn)位于單位圓外將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 76 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 對于 IIR濾波器，系統(tǒng)穩(wěn)定的條件如下： 若 |pi|1， 當(dāng) n→ ?時(shí)， h(n)→ 0， 系統(tǒng)穩(wěn)定； 若 | pi | 1， 當(dāng) n→ ?時(shí)， h(n)→ ?， 系統(tǒng)不穩(wěn)定。 IIR濾波器的基本結(jié)構(gòu) IIR濾波器具有多種形式，主要有： ? 直接型 (也稱直接 Ⅰ 型 ? 標(biāo)準(zhǔn)型 (也稱直接 Ⅱ 型 ) ? 變換型 ? 級聯(lián)型 ? 并聯(lián)型 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 77 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) IIR濾波器的基本結(jié)構(gòu) 二階 IIR濾波器，又稱為二階基本節(jié)，分為 直接型、標(biāo)準(zhǔn)型和變換型。 1． 二階 IIR濾波器 對于一個(gè)二階 IIR濾波器，其輸出 ： y(n) = b0x(n)+b1x(n1)+b2x(n2) a1y(n1)a2y(n2) () 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 78 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) (1)直接型 (直接 Ⅰ 型 ) 1． 二階 IIR濾波器 根據(jù)式 ()，可以得到直接型二階 IIR濾波器的結(jié)構(gòu)圖。 4個(gè)延遲單元 ( z1) b0 b1 b2 z1 a1 a2 x(n) y(n) + + + z1 z1 z1 + 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 79 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) (1)直接型 (直接 Ⅰ 型 ) 直接型二階 IIR濾波器還可用下圖的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。 + b0 b1 b2 a1 a2 x(n) y(n) w(n) + + + z1 z1 z1 z1 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 80 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) (1)直接型 (直接 Ⅰ 型 ) 前向通道： + z1 z1 b0 b1 b2 z1 z1 a1 a2 x(n) y(n) w(n) + + + ????20)()(ii inwbny反饋通道： ?????21)()()(jj jnwanxnw輸出方程： ? ?? ?????2021)()()( i jji jnyainxbny2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 81 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) (2) 標(biāo)準(zhǔn)型 (直接 Ⅱ 型 ) 1． 二階 IIR濾波器 這種結(jié)構(gòu)所使用的延遲單元最少 (只有 2個(gè) )，因此得到了廣泛地應(yīng)用，故稱之為標(biāo)準(zhǔn)型 IIR濾波器。 z1 z1 b0 b1 b2 a1 a2 x(n) y(n) w(n) + + + + 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 82 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) (3) 變換型 1． 二階 IIR濾波器 這種結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)型相比，延遲單元的數(shù)目和乘法的次數(shù)不變，但只需要三次累加。 z1 b0 b1 b2 a1 a2 x(n) y(n) z1 + + + 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 83 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) IIR濾波器的基本結(jié)構(gòu) 一個(gè)高階 IIR濾波器，可以由多個(gè)二階基本節(jié)級聯(lián)組成。其傳遞函數(shù)可以表示為 ： 2． 級聯(lián)型 IIR濾波器 H(z) = CH1(z) H2(z)… Hk(z) () Hi(z)為 一階或二節(jié)階的傳遞函數(shù)。 級聯(lián)型濾波器的結(jié)構(gòu)： x(n) y(n) Hk(z) H2(z) H1(z) 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 84 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 2． 級聯(lián)型 IIR濾波器 由三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)二階節(jié)級聯(lián) 構(gòu)成的六階 IIR濾波器： + Z1 + + + + + Z1 Z1 Z1 Z1 Z1 x(n) b0 b1 b2 a2 a1 d0 d1 d2 c2 c1 f0 f1 f2 e1 e2 y(n) 由三個(gè)二階節(jié)級聯(lián)的六階 IIR濾波器 2022年 2月 15日 DSP原理及應(yīng)用 85 第 6章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) IIR濾波器的基本結(jié)構(gòu) 高階 IIR濾波器可以由多個(gè)二階基本節(jié) 并聯(lián)組成。其傳遞函數(shù)：