【正文】 畢業(yè)設計是對我們大學四年所學知識的一個總結(jié)與實踐，雖然從選題到論文的編寫經(jīng)歷了比較長的時間，但是我們收獲了很多，既擴長了我們的知識面，也增強了我們主動去搜集資料、積極思考和踴躍動腦的能力，更是鞏固了我們的實踐技能。在設計論文的過程中，我了解軟件無線電中的信道處理若采用數(shù)字濾波器技術(shù)，具有穩(wěn)定性好、精度高、工作頻率范圍廣、體積小、功耗低等優(yōu)點，有限沖激響應數(shù)字濾波器因其具有嚴格的線性相位特性而得到廣泛應用。而在接收通道上，流入的是射頻或者中頻的信號，經(jīng)過DSP系統(tǒng)的處理，就能得到信道內(nèi)的數(shù)據(jù)信號。:.title “” ；給匯編程序取名.mmregs ；定義存儲器映像寄存器.def start ；定義標號start的起始位置.bss new_data,1 ；濾波器出入單元.bss y,1 ；濾波器輸出單元xn .usect “xn”,19 ；自定義5個單元空間的數(shù)據(jù)段xna0 .usect “a0”,19 ；自定義5個單元空間的數(shù)據(jù)段a0.datatable .word 0 .word 81*32768/10000 .word 0 .word 193*32768/10000 .word 0 .word 2698*32768/10000 .word 0 .word 3995*32768/10000 .word 0 .word 2698*32768/10000 .word 0 .word 579*32768/10000 .word 0 .word 193*32768/1000 .word 0 .word 81*32768/10000 .word 0 .testStart:SSBX XF ；使外部標志輸入位為高電平，信號燈亮 SSBX FRCT ；小數(shù)乘法 STM a0,AR1 ；AR1指向a0 RPT 18 ；從程序存儲器table開始的地址傳送 MVPD table,*AR1+ ；19個系數(shù)至數(shù)據(jù)空間開始a0的數(shù)據(jù)段 STM xn+18,AR3 ；AR3指向x(n18) STM a0+18,AR4 ；AR4指向a19STM 19，BK ；設循環(huán)緩沖區(qū)長度BK=19STM 1,AR0 ；AR0=1,雙操作數(shù)減量 FIR: LD new_data,DP ；設置數(shù)據(jù)存儲器頁指針的起始位置 RPTZ A,18 ；A清0，重復執(zhí)行下條指令19次 MAC *AR3+0%,*AR4+0%,A ；系數(shù)與輸入數(shù)據(jù)雙操作數(shù)相乘并累加 STH A,y ；保存結(jié)果的高字節(jié)到y(tǒng)(n) BD FIR ；執(zhí)行完下兩條指令后循環(huán) LD new_data,B STL B,*AR3+0% .end ： e start MEMORY { PAGE 0采用DSP硬件平臺方案，所有的軟件處理都是通過對DSP編程來完成的，對于要求不同的信道接收信號，只需要對軟件相應程序作出相應的改變來實現(xiàn)。同時，打開該文件，刪除所有數(shù)據(jù)得到一個空的數(shù)據(jù)文件，另存為文件fir ，作為數(shù)據(jù)輸出文件使用。 fprintf(fw,”0x%04x\n”,t)。i1024。:include””includeVoid main(void){FILE*fw。N值滿足R,R為循環(huán)緩沖區(qū)的長度。第二次間接尋址后指向0062h?？捎玫闹噶畎?*ARx+% :增量、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx+1)*ARx% :減量、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx1)*ARx+% :增AR0、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARx+AR0)*ARx0% :減AR0、按模修正ARx:addr=ARx,ARx=circ(ARxAR0)*+ARx(lk)%:減AR0、按模修正ARx:addr=circ(ARx+lk),ARx=circ(ARx+lk)其中，符號”circ”指按照循環(huán)緩沖區(qū)長度BK寄存器中的值(如FIR濾波器中的N值)，對(ARx+1), (ARx1), (ARx+ARO), (ARxARO)或(ARx+lk)值取模。從上面的數(shù)據(jù)更新可見，雖然循環(huán)緩沖區(qū)中新老數(shù)據(jù)不很直接明了，但是利用循環(huán)緩沖區(qū)實現(xiàn)z’的突出優(yōu)點是它不需要移動數(shù)據(jù)，不存在一個機器期中要求能一次讀和一次寫的數(shù)據(jù)存儲器，因而可以將循環(huán)緩沖區(qū)定位在數(shù)據(jù)存儲器的任何位置(線性緩沖區(qū)要求定位在DARAM )。然后，從I/O口輸入數(shù)據(jù)x(n+2)，將原來存放x(n4)的數(shù)據(jù)存儲器單元改寫為x(n+2)。當?shù)谝淮螆?zhí)行完之后，間接尋址的輔助器ARx指向x(n5)。例如下面指令:LT+DELAYLTD指令：單數(shù)據(jù)存儲器的值裝入T寄存器并送下一單元延時MAC+DELAYMACD指令：操作數(shù)與程序存儲器值相乘后累加并送下一單元延時用線性緩沖區(qū)實現(xiàn)z的優(yōu)點是，新老數(shù)據(jù)在存儲器中存放的位置直接明了 （1）用循環(huán)緩沖區(qū)法實現(xiàn)z循環(huán)緩沖區(qū)法的特點是:對于N級的FIR濾波器在數(shù)據(jù)存儲器中開辟一個稱之為滑窗的N個單元的緩沖區(qū)，滑窗中存放最新的N個輸入樣本:每次輸入新的樣本時，以新樣本改寫滑窗中的最老的數(shù)據(jù)，而滑窗中的其它數(shù)據(jù)不需要移動。之后，再計算y(n+2)...。圖中線性緩沖區(qū)頂部是存儲器的低地址單元，底部為高地址單元。此外，當利用長偏移間接尋址或絕對尋址Smem時,還要增加1個字和1個機器周期。.Z……h(huán)(N1)……h(huán)(1)h(0)h(N)y(n)FIR濾波器的結(jié)構(gòu)圖C54x片內(nèi)沒有I/O資源，CPU通過外部譯碼可以尋址64K I/O單元。圖33為橫截型FIR濾波器的結(jié)構(gòu)圖。tuber directive)。 線性匯編語言是為了簡化芯片匯編語言編程而設計的，它不是一個獨立的編程語言。(3)代碼產(chǎn)生器利用語法分析器和優(yōu)化器產(chǎn)生的中間文件生成匯編代碼(.asm )。C編譯器內(nèi)外分為語法分析器(Paraser ) , C優(yōu)化器(Optimizer)和代碼產(chǎn)生器(CodeGenerator ) 3部分。 Code Composer Studio(CCS)是TI公司推出的一個集成性DSP軟件開發(fā)工具。DSP軟件編程有其獨特性，在這里介紹了其軟件編程環(huán)境,研究了如何在CCS上實現(xiàn)濾波功能。DSP的這種多處理單元結(jié)構(gòu)，特別適用于FIR和IIR濾波器。TMS320VC5509芯片的結(jié)構(gòu)框圖如下：芯片圖DSP內(nèi)部一般都有多個處理單元，如算術(shù)邏輯運算單元(ALU)、輔助寄存器運算單元(ARAU)、累加器(ACC)以及硬件乘法器(MUL)等。(3)具有完善的尋址方式和高度專業(yè)化指令系統(tǒng)，更適應于快速算法的實現(xiàn)和高級語言編程的優(yōu)化?？偟膩碚f，DSP芯片的選擇應根據(jù)實際應用系統(tǒng)的需要而定。大部分信號用通用可編程DSP處理,在CCS開發(fā)環(huán)境下,將通過軟件編程得到信號初始數(shù)據(jù),用DSP匯編語言程序進行運行軟件的數(shù)據(jù)接口,并實現(xiàn)在CCS下的數(shù)字濾波,將濾波后的數(shù)據(jù)通過圖形化界面反映出來,以此評估DSP對不同信道的處理效果。語句運行濾波前的信號時域圖，如圖25所示:此波形為三個正弦波的疊加混合波形。plo}t(t,newsig)。xlalbel(‘時間’)。而濾波器的幅頻特性也可利用分析函數(shù)freqz得出，如圖24所示: 當求出濾波器系數(shù)后，需要對這一通帶濾波進行正確性檢驗，在這里用濾波器對假設信號:Sin(2*pi*75000000*t)+*sin(2*pi*10000000*t)+3*sin(2*pi*18000000*t)濾波(該信號的采樣頻率為300MHz )，然后觀察濾波前后的信號波形圖。plot(f，abs(h))。根據(jù)系統(tǒng)條件和Matlab中的相關(guān)函數(shù)，求濾波器程序如下:Wn=[ ]。根據(jù)軟件無線電中的帶通信號采樣定理，在這里取采樣頻率fs=300MHz,利用Matlab的FIR濾波器的設計函數(shù)fir1，可以快速地設計出所需的數(shù)字濾波器。其核心是從給定的頻率特性，通過加窗確定有限長單位脈沖響應序列h(n)。freqz()用于求數(shù)字濾波器的頻率響應。Fir1()和remez的基本格式用于設計第一類和第二類線性相位FIR濾波器，是偶對稱濾波器，第一類和第二類的區(qū)別在于濾波器的階數(shù)是偶數(shù)還是奇數(shù)。利用Matlab軟件首先對系統(tǒng)做出分析,然后按照功能和信號流向?qū)⑾到y(tǒng)功能拆分為各個功能模塊。這里選用的是Matlab語言，其全稱是MatrixLaboratory，亦即矩陣實驗室。實際上，這兩種方法是不能截然分開的。FIR濾波器可以用軟件實現(xiàn)，也可以用硬件來實現(xiàn)。 理想的矩形特性經(jīng)過采樣，在通帶的邊緣由于采樣點之間的突然變化引起了頻率特性的起伏變化，使阻帶衰減減小。設計出的濾波器頻率響應用下式計算: （227） Matlab中提供了許多窗函數(shù)的設計方法，每種方法Matlab都有之間的設計函數(shù)，窗函數(shù)設計FIR濾波器的方法的好處是簡單、直觀和便于理解，本論文下部分就是用的窗函數(shù)實現(xiàn)的FIR濾波器。 （2）根據(jù)對過渡帶寬及阻帶衰減的要求，選擇窗函數(shù)的形式，并估計窗口長度N。 （225）由于為無限長，為了構(gòu)造一個長度為N的線性相位濾波器，只有將截取一段，對其進行加窗處理，并保證截取的一段對（N1）/2對稱，以得到滿足要求的單位沖激響應h(n)。（2）根據(jù)性能指標，設計出FIR濾波器的單位沖激響應h (n)。 (218)令m=N/2，則有 （219），） 由線性相位FIR濾波器幅度特性，可以得出線性相位FIR濾波器網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。由此，可以推導出滿足第一類線性相位的條件是:h(n)是實序列且對(N1)/2偶對稱，即: （212）同樣，可以推導出滿足第二類線性相位的條件是:h(n)是實序列且對(N1)/2奇對稱，即: （213）下面分類討論線性相位FIR濾波器幅度特性。一般的，數(shù)字濾波器h(k)的頻率相應可表示為: （27）有限沖激響應濾波器FIR是指沖激響應函數(shù)h(n)為有限個值的數(shù)字濾波器，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器的頻率響應可表示為: （28）