基于TMS320VC5402的FIR滤波器设计

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1、DSP原理及应用班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系基于TMS320VC5402的FIR滤波器设计摘要滤波器的本质是按事先设计好的程序,将一组输入的数字序列通过一定的运算后转变为另一组输出的数字序列,从而改变信号的形式和内容,以达到对信号加工或滤波的目的。简述了FIR滤波器的特点,以及其在DSP上实现的原理.基于TMS320C5402芯片的数字信号处理功能,通过使用已设计的FIR滤波器系数,运用MAC指令、循环缓冲寄存器、块循环寄存器对一个混合信号进行带通滤波处理.实验结果表明,所仿真的FIR滤波器能实现滤波功能.关键词:DSP;FIR;滤波器中图分

2、类号：TN713+.7文献标识码：ADesignofFIRfilterbasedonTMS320VC5402author'snameHanZhengdaSchoolofelectronicsandinformationengineering,LiaoningTechnicalUniversity,Huludao125100,LiaoningProvince.AbstractFiguresfilterisinaccordancewiththedesignprocess,agroupofthenumberofentriesinthesequenceofarithmeticandconv

3、ertedtoanothergroup,outputfigures,thussignaltheformatandcontenttoreachtosignalortheobjectofthefiltering。ThispaperintroducesthefeaturesofdigitalFIRfilteranditsimplementationonDSPbasedontheDSPfunctionsofTMS320C5402chip.ThepaperemploysMACcommand,circularbufferregister,andblockcircularregistertofi

4、lterthecompositesignalbymeansofthecoefficientsofFIRfiltersdesignedbyauthors.TheresultofexperimentsshowsthattheFIRfiltercanrealizethefilteringtask.KeywordsDSP;FIR;Digitalfilter1□引言数字信号处理器是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器。本文主要是通过学习DSP课程来设计基于TMS320V5402的FIR滤波器。运用MAC指令、循环缓冲寄存器、块循环寄存器对一个混合信号进行带通滤波处理，从而实现滤波器功

5、能。大大减少了运算量，提高了滤波效率。2□正文2.1FIR滤波器的基本结构及特点有限冲激响应(FIR)滤波器的基本结构是一个分节的延时线,把每一节的输出加权累加,得到滤波器的输出.数学上表示为(0≤n≤N-1)（1）对(1)式进行Z变换,整理后可得出FIR滤波器的传递函数为H(z)=　　(0≤n≤N-1)（2）由(2)式可知FIR滤波器的一般结构如图1所示.图1　FIR数字滤波器直接实现形式2.2FIR滤波器的DSP实现原理由(1)式可知,FIR滤波器的冲激响应为h(0),h(1),⋯,h(N-1).x(n)表示滤波器在n时刻的输入,则n时刻的输出为y(n)=h(0)x(n)+h(

6、1)x(n-1)+⋯+h(N-1)x[n-(N-1)],这是一个乘、加的过程,可以使用DSP中的MAC指令实现该运算.图2说明了使用循环寻址实现FIR滤波器的方法.为了能正确使用循环寻址,必须先初始化BK,块长为N.同时,数据缓冲区和冲激响应(FIR滤波器的系数)的开始地址必须是大于N的2的最小幂的倍数.例如,当N=11时,大于N的最小2的幂为16,则数据缓冲区的第一位地址应该是16的倍数,因此数据缓冲区起始地址的最低4位必须是0。.图2　FIR滤波器存储器里的数据存储方式在图2中,滤波系数指针初始化时指向h(N-1),经过一次FIR滤波计算后,在循环寻址的作用下,仍然指向h(N-

7、1).而数据缓冲区指针指向的是需要更新的数据,如x(n).在写入新数据并完成FIR运算后,该指针指向x(n-(N-1)),所以,使用循环寻址可以方便地完成滤波窗口数据的自动更新.2.3FIR滤波器设计实例给定FIR数字带通滤波器的技术指标为:2个通带截止频率分别为4kHz和6kHz,2个阻带截止频率分别为3kHz和7kHz,采样频率均为25kHz.模拟输入数据由C语言程序实现,然后用.copy命令将C语言程序生成的数据文件firinput拷贝到DSP程序中.DSP程序