基于dsp的數(shù)字濾波器設計與仿真-展示頁
2024-11-24 15:33本頁面
【正文】 在 MATLAB中利用濾波器設計、分析工具 ( FDATOOL) ,根據(jù)指定的濾波器性能快速設計一個FIR ,然后把濾波器系數(shù)以頭文件形式導入 CCS 中 ,頭文件中 MATLAB 輔助 DSP 實現(xiàn) FIR 數(shù)字濾波器含濾波器階數(shù)和系數(shù)數(shù)組 ,在 MATLAB中調(diào)試、運行 DSP 程序并顯示、分析處理后的數(shù)據(jù)。 運行程序，查看輸入輸出波形，修改相應參數(shù)進行調(diào)試 四 、詳細設計 在本實驗中使用 MATLAB模擬產(chǎn)生信號，觀 察濾波前的時域波形和頻域波形。 （ 4）編譯匯編程序，如果有錯誤，按錯誤進行修改；沒錯誤，則 往下執(zhí)行。 選擇菜單 TargetsExport to Code Composer Studio(tm)IDE，打開 Export to C Header File 對話框，選擇 C header file，指定變量名 (濾波器階數(shù)和系數(shù)向量 )，輸出數(shù)據(jù)類型可選浮點型或 32 b， 16 b 整型等，根據(jù)自己安裝選擇目標板板 號和處理器號，單擊 OK，保存該頭文件，需指定文件名 (filtercoeff． h)和路徑 (保存在 c： \ti\myprojects\fir 工程中 )。 指定完設計參數(shù)后單擊按鈕 Design Filter，生成濾波器系數(shù)。 總體設計方案流程圖 使用 MATLAB編寫程序產(chǎn)生待濾波數(shù)據(jù) 使用 MATLAB濾波器的設計／分析工具 FDATOOL設計 FIR 濾波器 使用 CCS 編寫程序?qū)崿F(xiàn)濾波功能 查看程序運行后的輸入輸出波形并比較濾波效果 圖 1 總體設計方案 三、主要內(nèi)容和步驟 濾波器 原理 對于一個 FIR 濾波器 系統(tǒng)，它的沖擊響應總是又限長的，其系 統(tǒng)函數(shù)可記為： 其中 N1 是 FIR 的濾波器的 階數(shù)， 為延時結(jié)， 為端口信號函數(shù)。設定模擬信號的采樣頻率為 32020Hz。 數(shù)字濾波器在語音信號處理、信號頻譜估計、信號去噪、無線通信中的數(shù)字變頻以及圖像信號等各種信號處理中都有廣泛的應用，數(shù)字濾波器也 是使用最為廣 泛的信號處理算法之一。 學會編制結(jié)構清晰、風格良好、數(shù)據(jù)結(jié)構適當?shù)?匯編 語言程序，從而具備解決綜合性實際問題的能力。 課 程 設 計 報 告 （理工類） 課程名稱： DSP 應用 技術 課程設計 專業(yè)班級： 學生學號： 學生姓名： 所屬院部： 指導教師： 2020 —— 2020 學年 第 1 學期 實驗項目名稱： 基于 DSP 的數(shù)字濾波器設計與仿真 實驗學時 ： 2 周（分散 40 學時） 同組學生姓名： 實驗地點 ： B402 實驗日期： 實驗 成績： 批改教師： 批改時間： 一、課程設計的目的和要求 通過課程設計， 加深對 DSP 芯片 TMS320C54x 的結(jié)構、 工作 原理的理解，獲得 DSP 應用技術 的實際訓練，掌握 設計較復雜 DSP 系統(tǒng) 的基本方法。 通過使用 匯編 語言編寫具有完整功能的圖形處理程序或信息系統(tǒng)，使學生加深對所學知識的理解，進一步鞏固 匯編 語言講法規(guī)則 。 二、系統(tǒng)功能介紹及總體設計方案 系統(tǒng) 功能介紹 一個實際的應用系統(tǒng)中，總存在各種干擾。 在本 設計 中，使用 MATLAB 模擬產(chǎn)生合成信號，然后利用 CCS 進行濾波。 設計一個 FIR 低 通濾波器，其參數(shù)為： 濾波器名稱： FIR 低 通濾波器 采樣頻率： Fs=40000Hz 通帶： 4000Hz～ 4500Hz 過渡帶： 2500Hz～ 3000Hz， 3500Hz～ 4000Hz 帶內(nèi)波動： 阻帶衰減： 50dB 濾波器級數(shù)： N=154 濾波器系數(shù)： 由 MATLAB 根據(jù)前述參數(shù)求得。 最基本的 FIR 濾波器可用下 式表示： 其中 輸入采樣序列， 是濾波器系數(shù)， N是濾波器的階數(shù) Y（ n）表示濾波器的輸出序列，也可以用卷積來表示輸出序列 y(n)與 x(n)、 h(n)的關系，如下： y(n)=x(n)*h(n) DSP 實現(xiàn) FIR濾波的 關鍵技術 用線性緩沖區(qū)實現(xiàn) FIR 濾波器 程序清單： .title “” .mmregs .def start x .usect “x”， 8 PA0 .set 0 PA1 .set 1 .data COEF： .word 1*32768/10 .word 2*32768/10 .word 4*32768/10 .word 3*32768/10 .word 4*32768/10 .word 2*32768/10 .word 1*32768/10 .text start: SSBX FRCT STM x+7,AR2 STM 6,AR0 LD x+1,DP PORTR PA1,x+1 FIR1: RPTZ A,6 MACD *AR2,COEF,A STH A,*AR2 PORTW *AR2+,PA0 BD FIR1 PORTR PA1,*AR2+0 .end 用循環(huán)緩沖區(qū)實現(xiàn) FIR 濾波器 程序清單： .title “” .mmregs
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