通用DSP实现IIR滤波器

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1、实验一通用DSP实现IIR滤波器一、实验目的：1.了解IIR滤波器结构的DSP实现方法;2.熟悉用数字滤波器实现模拟信号滤波的全过程，及各个组成部分的功能和电路原理;3.了解50阶IIR滤波器的频率特性及实现方法。二、实验原理：数字滤波器的功能是将一组输入数字序列(信号)进行处理（通过一定的运算）后转变成另一组数字序列(信号)输出。其输入,输出均为数字序列(信号)。1IIR滤波器为无限长单位脉冲响应数字滤波器,其传递函数为以下形式:本实验中我们实现一个50阶的IIR滤波器,其低通、高通、带通的频响特性分别如下所示:

2、保护滤波器A/DIIR滤波器输入输出D/A图1-1数字滤波对模拟信号滤波原理图若要用数字滤波器对模拟信号进行滤波则必须配接相应的A/D﹑D/A转换器,保护﹑恢复滤波器，其框图如图1-1所示:2图1-2IIR低通滤波器频率特性示意图低通滤波器的频率特性如图1-2所示:3图1-3IIR高通滤波器频率特性示意图高通滤波器的频率特性如图1-3所示:4图1-4IIR带通滤波器频率特性示意图带通滤波器的频率特性如图1-4所示:5图1-5数字滤波器的结构框图实验中数字滤波器的结构选用级联型,其结构图如图1-5所示:6本实验中II

3、R数字滤波器将采用通用的DSP芯片TMS320F2812来实现，其原理图如图1-6所示：图1-6数字滤波器硬件原理图TMS320F2812为哈佛结构的32位定点DSP。使用的A/D转换器是ADI公司的12位模数转换器，D/A转换器为ADI公司的AD768（16位数模转换器）。实验装置包含了A/D﹑D/A单元和输入滤波器。TMS320F2812数据存储器程序存储器EPLDI/O接口仿真器计算机7三、实验仪器﹑仪表:稳压电源一台,双踪示波器一台,函数发生器一台,实验板一块。四、实验预习要求:认真复习采样定理﹑IIR滤波

4、器的结构以及A/D﹑D/A转换器等有关内容,阅读TMS320F2812的有关知识及实验原理﹑实验所用其它器件的性能和使用方法。五、实验原理图:实验板信号源示波器Input1GndOut3Gnd图1-7实验原理图8六、实验内容及步骤:1、按实验连接图检查连线是否正确,然后依次打开信号源﹑示波器﹑实验装置的电源开关。2、将信号源的频率调至50HZ,Vpp调至500mv,按试验箱上的提示选择1(fs=20KHz)，再选择2(iir),然后选择1(低通:ωn=0.3)。3、观察示波器上的输出信号。将信号源的频率从50Hz逐

5、渐提高,观察示波器上的输出信号幅度的变化规律并作记录(记录点数不得少于10点),记下系统的fc。4、低通数据测量结束后，按6返回，重新选择1(fs=20KHz)，再选择2(iir)，然后再选择2(高通:ωn=0.2）。96、高通数据测量结束后，按6返回，选择2(fs=27.9KHz)，再选择2(iir)，然后再选择1(低通:ωn=0.3）。8、低通数据测量结束后，按6返回，选择2(fs=27.9KHz)，再选择2(iir)，然后再选择2(高通:ωn=0.2）。7、重复步骤3的操作，测量不同采样频率下低通滤波器的频响

6、特性。9、重复步骤3的操作，测量不同采样频率下高通滤波器的频响特性。5、重复步骤3的操作，测量高通滤波器的频响特性。10七、实验报告:1.写明实验目的、实验原理、实验内容及步骤;2.整理实验数据,在坐标纸上分别画出所测系统的频响特性曲线,比较所测各种滤波器带宽与理论带宽的误差；并比较相同ωn、不同采样频率下实验所得同种滤波器的带宽，得出滤波器带宽与采样频率之间的关系。11