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时间:2019-03-05
《dsp实验手册 实验八 数字滤波器设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验八数字滤波器一.实验目的;1.熟悉CCS集成开发环境;2.熟悉SEED-DTK5416实验环境;3.掌握数字滤波器的设计过程;4.了解FIR、IIR的原理和特性;5.熟悉设计FIR、IIR数字滤波器的原理和方法;6.了解DSP的特殊的寻址方式;7.掌握ProbePoints的使用方法。二.实验内容:1.通过MATLAB设计确定FIR与IIR滤波器系数;2.DSP初始化3.A/D采样4.FIR、IIR运算,观察滤波前后的波型变化5.串口发送三.实验背景知识1.有限冲击响应数字滤波器(FIR)的基础理论2.无限冲击响应数字滤波器(IIR)的基础理论3.模拟滤波器原理(
2、Butterworth滤波器、chebyshev-I滤波器、chebyshev-II滤波器和ellipse滤波器)4.数字滤波器系数的确定方法(本实验中的滤波器系数是用MATLAB得到,首先确定滤波器的通带范围,FIR系数可直接用MATLAB中的函数求得;IIR除了滤波器的通带范围外,还要确定通带波动系数和阻带的衰减系数,先根据不同的类型滤波器(Butterworth滤波器、chebyshev-I滤波器、chebyshev-II滤波器和ellipse滤波器)函数算出阶数,之后用相应类型的函数求得传递函数中极点和零点的系数,再转化成二阶乘子滤波器级联的形式,最后按照II
3、R运算子函数的要求格式输入:h=a11,a21,b21,b01,b11…a1i,a2i,b2i,b0i,b1i其中i是子滤波器的系数(例如:a21是第一个子滤波器的系数a2)。极点系数为a,零点系数为b。nh∑h[k]x[j−k]5.FIR的算法:r[j]=k=00<=j<=nx6.IIR的算法:d(n)=x(n)-a1*d(n-1)-a2*d(n-2)y(n)=b0*d(n)+b1*d(n-1)+b2*d(n-2)四.实验程序功能与结构说明:在数字滤波器实验中,主要包含以下文件:1.Dtk-filter.c:这是实验的主程序,包含了系统的初始化,主要是异步串口的初始
4、化、MCBSP的初始化、滤波器FIR与IIR参数的初始化、以及系统时钟的设置;完成与SEED-MMI5402系统的异步通讯、信号的采集与滤波。2.dec5416.c:对SEED-DEC5416各项资源的操作的函数集,主要包含了对UART的操作的各个函数,对CODEC的各个控制函数。以及对系统各项的初始化函数。3.fir.asm:FIR滤波器函数4.iircas5.asm:IIR滤波器函数5.fltoq15.asm:浮点数到Q15定点数的转换6.boot.asm:C环境的引导程序;7.memory.asm:包含了对FLASH的各项操作、程序空间MEMORY的读写。8.s
5、ysreg.asm:包含了对DSP的各项控制,像中断的设置、系统时钟设置、及各项寄存器的操作。9.uart.asm:对异步串口的寄存器的读与写。10.vector.asm:包含了VC5416的中断向量表。11.dec5416.cmd:声明了系统的存贮器配置与程序各段的连接关系。12.vc54x.inc:声明了VC54x系列DSP的片内寄存器的地址与设置13.dec5416.inc:定义了SEED-DEC5416模板上资源的地址与设置的常量定义。14.*.h:各子函数的头文件。在滤波器实验中,主要实现了FIR与IIR滤波器的实现。同时完成了对SEED-MMI5402的通
6、讯。以及信号的采集与传送。以及处理系统复位命令与通讯出错的故障。五.实验程序流程图:下面是本实验的流程图:DSP初始化串口设置AD设置设置信号源类型、频率、幅值和采样点数串口接受,AD采样FIRIIR滤波串口发送转换结果观看转换结果,保存数据六.实验要求:对带有噪声的不同输入信号(正弦波、方波、三角波)进行FIRIIR滤波,结果输出到LCD上显示,观看滤掉噪声后的波形。七.实验步骤:1.实验的演示:在脱机(不接CCS)的情况下,可以首先进行实验的演示。在SEED-DTK5416的实验选项的菜单下,选择滤波器实验一项。等待装载程序后,可按菜单操作,完成滤波器实验的演
7、示。通过LCD观察信号在滤波前后的变化2.实验的调试:1)将DSP仿真器与计算机连接好;2)将DSP仿真器的JTAG插头与SEED-DEC54xx单元的J8相连接;3)启动计算机,当计算机启动后,打开SEED-DTK5416的电源。观察DTK-IO单元的+5V、+3.3V、+15V、-15V的电源指示灯是否均亮;若有不亮的,请断开电源,检查电源。4)等待LCD显示器上出现“滤波器实验程序引导完成。”之后,打开CCS,进入CCS的操作环境。5)装入DTK-FILTER.wks调试环境,进行调试。通过ProbePoints来观察滤波前后波形的变化。注:关
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