【正文】 計(jì)算反饋通道 MAC *YN_P+,*ACOFF_P+,A STH A,*YN_P0 。計(jì)算前向通道 MAC *XN_P+,*BCOFF_P+,A MAC *XN_P, *BCOFF_P,A MAR *XN_P0 。循環(huán) N+1 次 MVPD table,*AR1 。符號(hào)位擴(kuò)展 STM BN+N,AR1 。置 1，乘法器輸出左移一位以消去多余的符號(hào)位 SSBX OVM 。.copy 。.copy 。 fclose(fid)。%g\n39。)。,39。 fid=fopen(39。,B)。 fprintf(fid,39。wt39。39。 fclose(fid)。%g\n39。)。,39。 fid=fopen(39。,B)。 fprintf(fid,39。wt39。39。 grid。相頻響應(yīng) 39。)。 xlabel(39。white39。color39。)。 plot(w,angle(H)) title(39。 grid。幅頻響應(yīng) 39。)。 xlabel(39。white39。color39。)。 plot(w,abs(H)) title(39。 B A round(B*2^8) round(A*2^8) [H,w]=freqz(B,A,1024,Fs)。 [n,Wn]=cheb2ord(Wp,Ws,Rp,Rs)。 Rp=。 Wp=fp*2/Fs。 fp=[2900 7100]。)。 ylabel(39。Hz39。 plot(f,abs(h))。 B A [h,f]=freqz(B,A,Nn,Fs)。 [n,wn]=ellipord(wp,ws,rp,rs)。 rs=60。 ws=[2800 7200]*2/Fs。 橢圓濾波器： Fs=16000。振幅 39。)。 grid xlabel(39。 axis([0 8000 300 50])。 n [B,A]=butter(n,wn)。 ws=fs*2/Fs。 Fs=16000。 fp=[2800 7200]。)。 ylabel(39。Hz39。39。 x=x1+x2。 x1=sin(2*pi*f1*t)。 N=512。 f2=1000。39。 x1=sin(2*pi*f1*t)。 fs=16000。) 4000Hz 時(shí)域波形產(chǎn)生程序： f1=4000。 plot(t,x2,39。 t=(0:N1)/fs。 N=512。在此謹(jǐn)向趙老師致以最誠摯的謝意意和崇高的敬意。而通過此次實(shí)訓(xùn)，我學(xué)會(huì)了一些 DSP 設(shè)計(jì)的基本方法，以及趙老師教會(huì)了我很多程序方面的知識(shí)，讓我對之前學(xué)習(xí)的知識(shí)有了實(shí)踐上的應(yīng)用，以及對以后的動(dòng)手能力有了一定的積攢，同時(shí)也提高了與他人協(xié)同工作的能力。 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(xì)致的教導(dǎo)。又 基于 DSP 實(shí)現(xiàn)了 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)， 使我們對 DSP 的理解更為深入，也初步掌握了 DSP 設(shè)計(jì)的基本思想與操作步驟流程。在未 來， DSP 會(huì)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(jié)構(gòu)與原理，而我們則是掌握了這些最基礎(chǔ)的理論知識(shí)與實(shí)際操作。相較于復(fù)雜的系統(tǒng)，本文只是介紹了一些最基本的 DSP 結(jié)構(gòu)，以及使用基本的思想與方法實(shí)現(xiàn)簡單的目的。 程序流程圖 圖 程序流程圖 移植結(jié)果 在 CCS 中運(yùn)行程序，得到結(jié)果，如圖 圖 CCS 中 切比雪夫?yàn)V波前后圖形 CCS 中實(shí)現(xiàn)的結(jié)果與 matlab 中實(shí)現(xiàn)結(jié)果 對比 在 matlab 中切比雪夫?yàn)V波器的信號(hào)疊加輸入、輸出波形，如圖 圖 MATLAB 中 切比雪夫?yàn)V波前后圖形 圖 CCS 中 切比雪夫?yàn)V波前后圖形 通過 CCS 中實(shí)現(xiàn)的結(jié)果與 matlab 圖對比，可以看出移植是成功的 ，在 CCS 中基本實(shí)現(xiàn)了 matlab 中函數(shù)的功能。 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(shè)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。 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。 特點(diǎn)：誤差值在規(guī)定的頻段上等幅變化。 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?yàn)V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(dāng) N 較小時(shí)，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(dǎo)致模擬濾波器使用的原件增多，線路趨于復(fù)雜。 (5)世界級(jí)的開發(fā)工具和大量的本地第三方合作伙伴 除了自己設(shè)計(jì)制造完善的軟硬件開發(fā)工具，還應(yīng)支持第三方合作伙伴，設(shè)計(jì)出適合本地的開發(fā)工具和系統(tǒng)方案。 (3)軟件開發(fā)的可升級(jí)性和可擴(kuò)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(shè)計(jì)升級(jí)的時(shí)間和成本。 (2)同時(shí)具備較高的性能 /價(jià)格比、性能 /功耗比、性能 /面積比 人們在新處理器設(shè)定性能目標(biāo)時(shí)，注重的不僅是 DSP 的時(shí)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(jià)格比、性能功耗比、性能面積比。多模式基帶和分組處理 。 DSP 的應(yīng)用 DSP 技術(shù)廣泛應(yīng)用于科教、醫(yī)療、通信、軍事、工業(yè)等諸多領(lǐng)域，而且 DSP 技術(shù)應(yīng)用具備以下優(yōu)勢 (1)強(qiáng)大的 圖像處理、運(yùn)算和控制能力，適應(yīng)智能和融合應(yīng)用時(shí)代需求 能高效地進(jìn)行視頻處理，能同時(shí)完成信號(hào)處理和控制任務(wù)，適應(yīng)智能應(yīng)用需求 。它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度，是最值得稱道的兩大特色。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為 0 或 1 的數(shù)字信號(hào)，再對數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。 定義 DSP 有兩種含義：第一種是 Digital Signal Processing 數(shù)字信號(hào)處理，是指數(shù)字信號(hào)處理的理論和算法，例如濾波，變換，卷積和頻譜分析等； 第二種 Digital Signal Processor 數(shù)字信號(hào)處理器 , 是指實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理算法的微處理器芯片，它為數(shù)字信號(hào)的實(shí)時(shí)處理提供一個(gè)平 臺(tái)。 (5)運(yùn)用沖激響應(yīng)不變法或雙線性變換法把模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器， 分別用函數(shù) impinvar 和 bilillear 來實(shí)現(xiàn)。 (3)運(yùn)用最小階數(shù) N 產(chǎn)生模擬濾波器原型，模擬低通濾波器的創(chuàng)建函數(shù)有 :buttap、eheb1ap、 ehebZap、 ellipap、 besselap 等 。用 MATLAB 進(jìn)行典型的數(shù)字濾波器的 設(shè)計(jì)，一般步驟如下 : (1)按一定規(guī)則將給出的數(shù)字濾波器的技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換成模擬低通濾波器的技術(shù)指標(biāo) 。 缺點(diǎn)：二階電平難控制，電平大易導(dǎo)致溢出，電平小則使信噪比減小。 (3)IIR 濾波器的并聯(lián)型結(jié)構(gòu)。 (2)IIR 濾波器的級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)； 特點(diǎn)：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單，只需一個(gè)二階節(jié)系統(tǒng)通過改變輸入系數(shù)即可完成；極點(diǎn)位置可單 獨(dú)調(diào)整；運(yùn)算速度快 (可并行進(jìn)行 )；各二階網(wǎng)絡(luò)的誤差互不影響，總的誤差小，對字長要求低。 IIR 濾波器實(shí)現(xiàn)的基本結(jié)構(gòu)有： (1)IIR 濾波器的直接型結(jié)構(gòu)； 優(yōu)點(diǎn)：延遲線減少一半，變?yōu)?N 個(gè)，可節(jié)省寄存器或存儲(chǔ)單元； 缺點(diǎn)：其它缺點(diǎn)同直接 I 型。由 于乘法是一種耗時(shí)運(yùn)算，而每個(gè)延遲單元都要有一個(gè)存儲(chǔ)寄存器，因此采用最少常熟乘法器和最少延遲支路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是通常的選擇，以便提高運(yùn)算速度和減少存儲(chǔ)器。無限沖激響應(yīng)濾波器的單位抽樣響應(yīng) h(n)是無限長的，其差分方程如 (22)式所示，是遞歸式的，即結(jié)構(gòu)上存在著輸出信號(hào)到輸入信號(hào)的反饋，其系統(tǒng)函數(shù)具有 (21)式的形式，因此在 z 平面的有限區(qū)間 (0︱ z︱ ∞)有極點(diǎn)存在。 IIR 濾波器的基本結(jié)構(gòu) 一個(gè)數(shù)字濾波器可以用系統(tǒng)函數(shù)表示為： )()(1)(10zXzYzHzazbkNkkMKkk ????????? (式 21) 由這樣的系統(tǒng)函數(shù)可以得到表示系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的常系數(shù)線形差分程為： 00( ) ( ) ( )NMkkkky n a y n k b x n k??? ? ? ??? （式 22） 可見數(shù)字濾波器的功能就是把輸入序列 x(n)通過一定的運(yùn)算變換成輸出序列 y(n)。對于無限精度的系數(shù)和變量，不同結(jié)構(gòu)可能是等效的，與其輸入和輸出特性無關(guān)；但是在系數(shù)和變量精度 是有限的情況下，不同運(yùn)算結(jié)構(gòu)的性能就有很大的差異。 數(shù)字濾波器的原理 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 作為線形時(shí)不變系統(tǒng)的數(shù)字濾波器可以用系統(tǒng)函數(shù)來表示，而實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)函數(shù)表達(dá)式所表示的系統(tǒng)可以用兩種方法：一種方法是采用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)；另一種方法是用加法器、乘法器、和延遲器等元件設(shè)計(jì)出專用的數(shù)字硬件系統(tǒng)，即硬件實(shí)現(xiàn)。如果超出 1/2 采樣頻率的頻率分量不占主要地位，通常的解決辦法是在模數(shù)轉(zhuǎn)換電路之前放置一個(gè)低通濾波器（即抗混疊濾波器）將超過的高頻成分濾除。 由于奈奎斯特采樣定理，數(shù)字濾波器的處理能力受到系統(tǒng)采樣頻率的限制。組成模擬濾波器的電子元件的電路特性會(huì)隨著時(shí)間、溫度、電壓的變化而漂移，而數(shù)字電路就沒有這種問題。這些噪聲在數(shù)字系統(tǒng)的運(yùn)算中可能會(huì)被放大，因此在設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器時(shí)需要采用合適的結(jié)構(gòu)，以降低輸入噪聲對系統(tǒng)性能的影響。這主要是因?yàn)閿?shù)字濾波器是以數(shù)字器件執(zhí)行運(yùn)算，從而避免了模擬電路中噪聲（如電阻熱噪聲）的影響。例如，對于數(shù)字濾波器來說很容易就能夠做到一個(gè) 1000Hz 的低通濾波器允許 999Hz 信號(hào)通過并且完全阻止 1001Hz 的信號(hào)，模擬濾波器無法區(qū)分如此接近的信號(hào)。 IIR 數(shù)字濾波器的特征是，具有無限持續(xù)時(shí)間沖激響應(yīng)，需要用遞歸模型來實(shí)現(xiàn)， 其差分方程為： ? ?? ? ???? Ni Ni ii inybinxany 0 1 )()()( （式 12） 系統(tǒng)函數(shù)為： kNkiMrrrZaZbzH????????101)( （式 13） 設(shè)計(jì) IIR濾波器的任務(wù)就是尋求一個(gè)物理上可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)函數(shù) H(z)，使其頻率響應(yīng) H(z)滿足所希望得到的頻域指標(biāo)，即符合給定的通帶截止頻率、阻帶截止頻率、通帶衰減系數(shù)和阻帶衰減系數(shù)。 經(jīng)典數(shù)字濾波器從濾波特性上分類，可以分為：低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。但是，如果信號(hào)和干擾的頻譜相互重疊，則經(jīng)典濾波器不能有效地濾除干擾，最大限度地恢復(fù) 信號(hào)，這時(shí)就需要現(xiàn)代濾波器，例如維納濾波器、卡爾曼濾波器、自適應(yīng)濾波器等最佳濾波器。 數(shù)字濾波器的分類 按照不同的分類方法，數(shù)字濾波器有許多種類，但總起來可以分成兩大