【正文】 核心 ， ＤＳＰ已經(jīng)成為推動(dòng)數(shù)字化進(jìn)程的動(dòng)力。 (3)數(shù)字濾波 器的參數(shù)調(diào)節(jié)比起模擬濾波器來更加方便、靈活。有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng) ((FIR)數(shù)字濾波器，與傳統(tǒng)的通過硬件電路實(shí)現(xiàn)的模擬濾波器相比有以下優(yōu)點(diǎn) : (1)簡(jiǎn)化了硬件電路的設(shè)計(jì)，提高了硬件電路的集成度和可靠性。而普通的單片機(jī)例如 MCS51 難以滿足這一要求。同時(shí)，由于在許多場(chǎng)合下，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，因而對(duì)于單片機(jī)的性能要求也越來越高。 數(shù)字濾波器又分為無限沖激響應(yīng)濾波器 (IIR)和有限沖激響應(yīng)濾波器 (FIR)。數(shù)字信號(hào)在通信、語(yǔ)音、圖像、自動(dòng)控制、雷達(dá)、航空航天、醫(yī)療和家用電器等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)字濾波器和模擬濾波器相比，因?yàn)樾盘?hào)的形式和實(shí)現(xiàn)濾波的方法不同，數(shù)字濾波器具有比模擬濾波器精度高、穩(wěn)定、體積小、重量輕、靈活、不要求阻抗匹配等優(yōu)點(diǎn)。 數(shù)字濾波器（ DigitalFilter，簡(jiǎn)稱為 DF）是指用 來對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波的硬件和軟件。MATLAB 引 言 在許多數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中， FIR 濾波器 是最常用的組件之一，它完成信號(hào)預(yù)調(diào)、頻帶選擇和濾波等功能。DigitalSignalFilter。MATLAB。數(shù)字濾波器 。最后，以 TMS320C55x 為主芯片設(shè)計(jì)了一個(gè)高性能的 FIR 數(shù)字濾波器系統(tǒng)，主要是時(shí)鐘 信號(hào)產(chǎn)生電路、芯片電源供電電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與 C55X 連接電路、外掛程序存貯器 FLASH 電路、擴(kuò)展 RAM 存貯器等基本外圍電路的設(shè)計(jì)。 研究了 TI 公司的 16 位定點(diǎn) DSP 芯片 TMS320C55x 的硬件和軟件結(jié)構(gòu)特性，編寫了DSP 的 FIR 濾波算法，在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行了調(diào)試仿真 。因此基于 DSP 實(shí)現(xiàn)的數(shù)字濾波器廣泛應(yīng)用于語(yǔ)音圖像處理、數(shù)字通信、頻譜分析、模式識(shí)別、自動(dòng)控制等領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展空間?；?DSPFIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) 摘要 數(shù)字濾波器是數(shù)字信號(hào)處理中最重要的組成部分之一， 數(shù)字濾波器 是 由數(shù)字乘法器、加法器和延時(shí)單元組成的一種算法或裝置 ，可作為應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的前期處理。用DSP 芯片實(shí)現(xiàn)的數(shù)字濾波器具有穩(wěn)定性好、精確度高、靈活性強(qiáng)及不受外界影響等特性。 本文主要研究了數(shù)字濾波器的基本理論，并對(duì)有限沖擊響應(yīng)數(shù)字濾波器 FIR 的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析和研究，尤其是在 MATLAB 環(huán)境下 FIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)，主要是窗函數(shù)法及利用 MATLAB 的濾波器設(shè)計(jì)工具的設(shè)計(jì)方法，并用 MATLAB 語(yǔ)言編寫了可以選擇濾波器四種類型及七種窗函數(shù)的仿真程序，進(jìn)行了具體的仿真分析。探討了利用 DSP 快速設(shè)計(jì) FIR 數(shù)字濾波器的方法，主要是在 MATLAB 中調(diào)試仿真 DSP 程序來尋找系數(shù)的快速傳遞法。 關(guān)鍵詞 :數(shù)字信號(hào)處理器 。FIR。TMS320C55x ThedesignandanalysisofFIRdigitalfilterbasedon DSP Abstract Adigitalfilter,whichisoneofthemostimportantpartsofdigitalsignalprocessing,isanalgorithmoradevicemadeofdigitalontimemultiplier,suchasuninfluenced,highaccuracy,sofspeechimageprocessing,digitalmunication,spectrumanalysis,patternrecognitionandautomaticcontrol,. Inthispaper,themainlytaskisresearchingthebasictheoriesofthedigitalfilter,andanalyzingthedesigningandrealizationoftheFiniteImpulseResponsedigitalfilter(FIR),especiallythemethodwhichrealizedunderMATLABenvironment,thewindowfunctionsisprimarilyintroduced,themethodTLABlanguagewhichcanselectfoursortsofdigitalfilterandsevenkindsofwindowfunctions. Then,thispaperresearchesthestructureandpropertyofthe16bitfixedpointDSPchipTMS320C55x,ftheFIRfilterusingDSPisdiscussed,whichfocusonthemethodofcoefficienttransmissionoverpassi,adigitalfiltersystemwithpreferablecapabilityisdesignedbasedontheC55x,itsconsistsofthedesignofhardwareinterface,whichincludingtheclockgeneratingcircuit,thechippowersupplycircuit,theA/DandD/Achipconnectinginterface,theFLASHchipconnectinginterface,extendedRAMconnectinginterfaceandsoon. Keywords:DSP。FIR。 F工 R 濾波器在截止頻率的邊沿陡峭性能雖然不及 11R 濾波器，但是，考慮到 FIR 濾波器嚴(yán)格的線性相位特性和不像 IIR 濾波器存在穩(wěn)定性的問題， FIR 濾波器能夠在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。所謂數(shù)字濾波器，是指輸入、輸出均為數(shù)字信號(hào)，通過一定運(yùn)算關(guān)系改變輸入信號(hào)所含頻率成分的器件。 隨著信息時(shí)代的到來，數(shù)字信號(hào)處理已成為當(dāng)今一門極其重要的學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域。在數(shù)字信號(hào)處理中數(shù)字濾波占有極其重要的地位，與模擬濾波相比，數(shù)字濾波 具有很多突出優(yōu)點(diǎn)，比如精確度高、穩(wěn)定、靈活、不要求阻抗匹配、容易實(shí)現(xiàn)線性相位、還可以避免模擬濾波器無法克服的電壓漂移、溫度漂移和噪聲偏移等問題 。 FIR 濾波器具有不含反饋環(huán)路、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及可以實(shí)現(xiàn)的嚴(yán)格線性相位等優(yōu)點(diǎn)，因而在對(duì)相位要求比較嚴(yán)格的條件下，采用 F1R 數(shù)字濾波器。由于 DSP 控制器具有許多獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，例如采用多組總線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)并行處理，獨(dú)立的累 加器和乘法器以及豐富的尋址方式，采用 DSP 控制器就可以提高數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的能力，可以對(duì)數(shù)字信號(hào)做到實(shí)時(shí)處理。用可編程 DSP 芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波的又一優(yōu)勢(shì)是 :通過修改濾波器的參數(shù)十分方便的改變?yōu)V波器的特性。 (2)對(duì)干擾信號(hào)的抑制能力有了明顯提高，這對(duì)系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性的提高起到了促進(jìn)作用。 (4)數(shù)字濾波器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行處理，提高了系統(tǒng)運(yùn)行速度。作為數(shù)字化最重要的技術(shù)之一，ＤＳＰ無論在其應(yīng)用的深度還是廣度 ， 正在以前所未有的速度向前發(fā)展。隨著信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)逐漸發(fā)展成為一門主流技術(shù) ， 它在電子信息、通信、軟件無線電、自動(dòng)控制、儀表技術(shù)、信息家電等高科技領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。采用ＤＳＰ芯片來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)是當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì)。在數(shù)字信號(hào)處理中，數(shù)字 濾波占有極其重要的地位。在許多信號(hào)處理應(yīng)用中用數(shù)字濾波器替代模擬濾波器具有許多優(yōu)勢(shì)。用ＤＳＰ芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波除了具有穩(wěn)定性好、精確度高、不受環(huán)境影響外，還具有靈活性好的特點(diǎn)。 幾乎每一科學(xué)和工程領(lǐng)域例如聲學(xué)、物理學(xué)、信、數(shù)據(jù)通信、控制系統(tǒng)和雷達(dá)等都涉及信 號(hào) 。這些過程都可能包含衰減一個(gè)頻率范圍，阻止或隔離一些頻率成分，用數(shù)字濾波器來實(shí)現(xiàn)這些功 能是方便、有效、 可行的。在20 多年時(shí)間里 DSP 芯片已經(jīng)在信號(hào)處理、通信、自動(dòng)控制、儀表技術(shù)、信息家電等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 1979年美國(guó) Intel 公司發(fā)布的商用可編程器 2920 是 DSP 芯片 的一個(gè)重要里程碑。在這之后，最成功的 DSP 芯片當(dāng)數(shù)美國(guó)德州儀器公司（ TexasInstruments，簡(jiǎn)稱 TI)的一系列產(chǎn)品，其 DSP市場(chǎng)份額占全世界份額近的 50%。經(jīng)過 20 年的發(fā)展， DSP 器件在高速度，可編程，小型化，低功耗等方面都有了長(zhǎng)足的發(fā)展，單片 DSP 芯片最快每秒可完成 16億次 (1600MIPS)的運(yùn)算，生產(chǎn) DSP 器件的公司也不斷壯大。 并行乘法運(yùn)行速度快，但占用的硬件資源極大。 位串行乘法器的實(shí)現(xiàn)方法主要是通過對(duì)乘法運(yùn)算進(jìn)行分解，用加法器來完成乘法的功能，也即無乘法操作的乘法器。 分布式算法 ((distributedarithmetic,DA)的主要特點(diǎn)是巧妙 的利用 ROM 查找表將固定系數(shù)的乘累加 (Multiplyaccumulator,MAC)運(yùn)算轉(zhuǎn)化為查表操作，它與傳統(tǒng)算法實(shí)現(xiàn)乘累加運(yùn)算的不同在于執(zhí)行部分積運(yùn)算的先后順序不同。 DA 算法設(shè)計(jì)的 FIR 濾波器的速度可以顯著的超過基于 MAC 的設(shè)計(jì)。 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法有以下三種： （ 1）用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn) 軟件實(shí)現(xiàn)方法就是在通用的微型計(jì)算機(jī)上用軟件來實(shí)現(xiàn)。國(guó)內(nèi)外的研究機(jī)構(gòu)、公司已經(jīng)推出了不同語(yǔ)言的信號(hào)濾波器處理軟件包。 （ 2）采用 DSP（ DigitalSignalProcessing）處理器來實(shí)現(xiàn) DSP 處理器是專為數(shù)字信號(hào)處理而設(shè)計(jì)的，如 TI 公司的 TMS320CX 系列， AD 公司的 ADSP21X,ADSP210X 系列等。這些特點(diǎn)都非常適合數(shù)字信號(hào)處理中的濾波器設(shè)計(jì)的有效實(shí)現(xiàn)，并且它速度快，成本低，在過去的 20 多年的時(shí)間 里，軟件可編程的 DSP 器件幾乎統(tǒng)治了商用數(shù)字信號(hào)處理硬件的市場(chǎng)。用可編程 DSP 芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波可通過修