基于msp430的wdf设计与实现

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1、万方数据电子测量技术ELECTRoNICMEASI爪EMENTTECHNOI．0GY第31卷第3期2008年3月基于MSP430的WDF设计与实现贺卫东1段哲民1南新阳2(1．西北工业大学电子信息学院西安710072；2．中国科学院国家授时中心西安710600)摘要：DTMF信号被广泛的应用在交互式控制中，如语言菜单、语言邮件、电话银行和ATM终端等。对于DTMF信号的产生、识别，普通的设计方案一般都采用专用的数字编解码芯片，成本高，体积大。本文论述在FLASH型超低功耗16位单片机MSP430中实现一类FIR滤波器WDF(wavedigitalfilters)，

2、借助WDF滤波器良好的动态特性，使得MSP430的用户可以良好的解决DTMF编解码一类的应用问题。关键词：唧，MSP430；数字滤波中图分类号：TP3文献标识码：AWDFforTI’SsensorprocessorMSP430HeWeidongaDuanZheminlNanXinyangz(1．ElectronicInformationInstitute，Northw笛temPolytechnicalUniversity，Xi’an710072I2．NationalTimeServiceCenter，ChineseAcademyofScience，Xi’an710

3、600)Ah渤耐：TheMSP430isanultra-low-power16_bitRISCmixed-signalprocessorfromTLitcanprovidetheultimatesolutionforbattery-poweredmeasurementapplications．ErrMFiswidelyt18edincommunication。remote-controlforitswell-doneproperties，anditisalsobeenusedinmutual-contr01suchastele-bankandATMterminal

4、stheseyears．Inthispaper，aFⅡtfilter_硎DF(wavedigitalfilters)isimplemented，whichenableMSP430userstosolvespecialmeasurementproblemslikeDTMFproblemsbymeansofrobustdigiitalfilteralgorithms．Keywonis：WDF；MSP430}digitalfilteringo引言主篓器嚣拦黼群撼嚣羹IIR滤波器和FIR比起来需要较少的乘法器，故被有的诸多优点，从而较好的解决在实时单片机系统中的稳定的实时

5、系统所采用，但是由于它们的递归特性，特别是在滤波问题。有限长寄存器效应的场合下可能出现稳定性的问题。本1基本原理图1平均滤波的FIR滤波器如图1所示的7阶FIR滤波器，其8个系数都为1，这个滤波器也可以理解为连续平均的处理过程：Y=O．125x(T1+疋+L+T‘+T5+L+己+T8)，这个滤波器的阻带特性很差，然而如果采样频率选择的合适，阻带凹槽出现在噪音频率上，这时这样的滤波器对特定的噪音的过滤作用将非常明显。所以在实际应用中需要给该滤波器中8个乘法器分别赋予不同的系数以使得阻带特性大于20dB，当然这些乘法运算将消耗额外的CPU的时间。·159·万方数据第3

6、1卷电子测量技术DTMF信号是将拨号盘上的0到9，A到D及*／E、#／F共16个字符，用音频范围的8个频率来表示的一种编码方式。8个频率分为高频群和低频群2组，分别作为列频和行频。每个字符的信号由来自列频和行频的2个频率的正弦信号叠加而成。频率组合方式如表1所示。裹1I)TMF的高频组和低频组根据CCITT建议，DTMF信号的技术指标是：传送／接收率为每秒10个号码，或每个号码100ms。每个号码传送过程中，信号存在时间至少45ms，且不多于55m8，100ms的其余时间是静音。在每个频率点上允许有不超过士1．5％的频率误差。任何超过给定频率士3．5％的信号，均被

7、认为是无效的，拒绝承认接收。另外，在最坏的检测条件下，信噪比不得低于15dB。3WDF的可行性数字滤波器的运算程序常常需要大量的乘法，为了减小溢出和归零的发生，字就必需足够的宽，在这种情况下DSP就最合适了。但如果是采用MSP430，则用WDF作为数字滤波器就可以了。WDF来自模拟LC电路和微波滤波器，结果这些模拟滤波器的特性就在数字滤波器上体现出来。WDF有对系数的变化很不敏感的特性，这一点对于本课题的应用非常的关键。因为缺少乘法器，所有的乘法都要通过相加和移位来实现，所以缩短和优化系数将可以节约运算时间。而且这一简化肯定不会影响滤波器频率特性和稳定性。由于简化

8、系数的运用