fir濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)課程設(shè)計-展示頁
2025-06-18 15:44本頁面
【正文】 運(yùn)算的微處理器，借助于通用數(shù)字計算機(jī)按濾波器的設(shè)計算法編出程序進(jìn)行數(shù)字濾波計算。數(shù)字信號處理（ DSP）是利用計算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)值計算的方法、對信號進(jìn)行采集、濾 波、增強(qiáng)、壓縮、估值和識別等加工處理，借以達(dá)到提取信息和便于應(yīng)用的目的，其應(yīng)用范圍涉及幾乎所有的工程技術(shù)領(lǐng)域。數(shù)字信號處理在通信、語音、圖像等眾多相關(guān)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 電子通信工程系 DSP原理及應(yīng)用課程設(shè)計報告 設(shè)計題目： 基于 TMS320F2812 DSP 處理器的 FIR 濾波器的設(shè)計與實現(xiàn) 姓名 王 泳 學(xué)號： 091307229 專業(yè)： 通信工程 設(shè)計日期： 2021 年 6 月 15 日 指導(dǎo)老師： 趙 成 張松煒 基于 TMS320F2812 DSP處理器的 FIR濾波器的設(shè)計與實現(xiàn) 一 .引言 數(shù)字 信號處理是電路系統(tǒng)從模擬時代向數(shù)字時代前進(jìn)的理論基礎(chǔ)，為數(shù)字信號處理的應(yīng)用而專門設(shè)計的可編程處理器，即數(shù)字信號處理器也應(yīng)運(yùn)而生。 在當(dāng)今信息時代數(shù)字信號處理已成為一門極其重要的學(xué)科。數(shù)字信號處理（ DSP）包括兩重含義：數(shù)字信號處理技術(shù)（ Digital Signal Processing）和數(shù)字信號處理器（ Digital Signal Processor）。 目前 FIR 濾波器的實現(xiàn)方法大致可分為三種：利用單片通用數(shù)字濾波器集成電路、 DSP 器件或者可編程邏輯器件實現(xiàn)。由于它具有豐富的硬件資源、改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)、高速數(shù)據(jù)處理能力和強(qiáng)大的指令系統(tǒng)而在通信、航空、航天、雷達(dá)、工業(yè)控制 、網(wǎng)絡(luò)及家用電器等各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用 二 .設(shè)計目的 掌握用窗函數(shù)法設(shè)計 FIR 濾波器的原理及方法，熟悉線性纖維FIR 濾波器的 幅頻特性和相頻特性 及其圖像 。 掌握 TMS320F2812 DSP 處理器開發(fā)的程序框架結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)驅(qū)動TMS320F2812 DSP 處理器程序編寫并能使其正常工作。 三 .設(shè)計要求 利用 Matlab 軟件的 FDATool 工具設(shè)計 FIR 濾波器，并提取濾波器參數(shù)； 在 CCS 集成開發(fā)環(huán)境下，利用第 1 步得到的濾波器參數(shù)，利用窗函數(shù)法設(shè)計 FIR 濾波器程序，觀察輸入信號及濾波后得到的輸出信號的時域波形及 FFT Magnitude 波形； 利用 TMS320F2812 的 ADC 片內(nèi)外設(shè)的外圍電路實時采集的混頻信號數(shù)據(jù)，使用 1 個 51 階的 FIR 低通濾波器，在 CCS 中設(shè)計 FIR 濾波器程序?qū)崿F(xiàn)濾波，觀 察相關(guān)波形及濾波效果，通過 SCI 接口將數(shù)據(jù)傳送到計算機(jī)上； 四、總體設(shè)計 利用 Matlab軟件的 FDATool工具設(shè)計 FIR濾波器 有限沖擊響應(yīng)數(shù)字濾波器的基礎(chǔ)理論 濾波器就是在時間域或頻域內(nèi)，對已知激勵產(chǎn)生規(guī)定響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，使其能夠從信號中提取有用的信號，抑制并衰減不需要的信號。 FIR 數(shù)字濾波器系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： ?????? 10 )()()(H (z ) NnnznbzX zY （ 1） 由此得到系統(tǒng)的差分方程： ))1(()1()1()1()()0()( ???????????????? NnxNbnxbnxbny （ 2） 若 FIR 數(shù)字濾波器的單位沖激響應(yīng)序列為 h(n)，它就是濾波器系數(shù)向量 b(n)。這里應(yīng)用 MATLAB 設(shè)計 FIR 濾波器，根據(jù)給定的性能指標(biāo)設(shè)計一個 H(z)，使其逼近這一指標(biāo)，進(jìn)而計算并確定濾波器的系數(shù) b(n)，再將所設(shè)計濾波器的幅頻響應(yīng)、相頻 響應(yīng)曲線作為輸出，與設(shè)計要求進(jìn)行比較，對設(shè)計的濾波器進(jìn)行優(yōu)化。 利用 Matlab 軟件的 FDATool 設(shè)計 FIR 濾波器 （１） 首先在命令窗口鍵入 FDAtool 命令， 啟動濾波器設(shè)計分析器， 調(diào)出 FDAtool 界面 ，如下圖所示。 （３） 然后在 Filter Order 中選擇 Specify Order (為 指定階數(shù) )， 輸入數(shù)值為“ 51”；在 Opitions 框中選中“ Scale Passband”；在窗類型（ Window:）下拉框選擇“ Blackman”。 （５） 點擊“ Design Filter”按鈕，完成濾波器的設(shè)計 。點擊 Analysis 中的 Magnitude Response 和Phase Response 對幅頻和相頻響應(yīng)進(jìn)行分析 。（默認(rèn)的系數(shù)表文件為。 （８） 在 Matlab 中打開
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