DSP课程设计报告1[1]

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1、课程设计报告课程设计名称：DSP原理与应用系部：三昼学生姓名：班级：学号：成绩：指导教师：开课时间：2010-2011学年2学期目录一、设计的要求1二、设计原理12.1>FIR滤波器的特点12.2、FIR滤波器的基本结构12.3、FIR滤波器的窗函数设计法2三、设计步骤33.1语音采集的采集与分析33.2用MATLAB给原始信号加噪声5四、设计一定参数的滤波器74.1用MATLAB设计滤波器74.2、用FIR滤波器滤除高频11五、设计体会17六、参考文献17基于TMS320VC5509DSP的FIR滤波器设计一、设计的要求1、系统地理解和掌握高速数字信号处理器的特点和基本概念。2、了解TM

2、S320054xDSP汇编语言的特点，学握TMS320C54xDSP常用的开发工具，掌握集成开发环境CCS的使用，熟练掌握利用CCS进行程序开发的一•般过程。3、掌握汇编语言程序的编写方法，汇编器和链接器的用法，能利用汇编指令实现高速数字信号处理器的一些典型川法。4、在DSP应用方面得到系统锻炼,通过该课程的学习为今后从事使用DSP技术在通讯、控制等相关领域的应用、研究和开发打下良好的基础，为进入社会增加一种工作技能。5、要求认真杳阅所需资料，按照选题编制程序框图,编写源代码程序，并在DSP开发环境中进行调试，最终实现课题所要求的功能。二、设计原理在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。

3、数字滤波是语咅处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用屮的基本处理算法。用DSP芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、楮确度高、不受环境影响等优点外，还具有灵活性好等特点。2.1.FIR滤波器的特点⑴系统的单位冲激响应h(n)在冇限个n值处不为零；(2)系统函数H⑵在lzl>0处收敛，在lzl>0处只有零点，有限乙平面只有零点，而全部极点都在z=0处(因果系统)；(3)结构上主要是非递归结构，没有输出到输入的反馈，但有些结构(例如频率抽样结构)中也包含冇反馈的递归结构。2.2>FIR滤波器的基本结构数字滤波是将输入的信号序列，按规定的算法进行处理，从而得到所期望的输出序列。一个线性位移不变系统

4、的输出序列y(n)和输入序列x(n)之间的关系，应满足常系数线性差分方程：NTMy(n)=工bjX(n-i)_工①y(n-i)n>0(1)z=oz=ix(n):输入序列，y(n):输出序列，ai、bi:滤波器系数，N:滤波器的阶数。在式(1)中,若所有的ai均为0,则得FIR滤波器的差分方程:N-1)心)=口兀(斤-门(2)/=0对式(2)进行z变换，可得FIR滤波器的传递函数：H(z)=X(z)誘忆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。FTR滤波器的结构图如图2.1所示：x(n)图2.1FIR滤波器的结构图FIR滤波器的单位冲激响应h(n)为

5、有限长序列。若h(n)为实数，且满足偶对称或奇对称的条件，贝吓1R滤波器貝有线性相位特性。偶对称：h(n)=h(N-l-n)；奇对称：h(n)=-h(N-l-n)0在数字滤波器屮，FIR滤波器具有如卜儿个主要特点：①FIR滤波器无反馈回路，是一种无条件稳定系统；②FIR滤波器可以设计成具有线性和位特性。2.3、FIR滤波器的窗函数设计法常用的FIR滤波器的设计方法有窗函数设计法和频率抽样设计法。窗函数法设计的基本思想是设计一个有限长滤波器频率响应來逼近理想滤波器的频率响应。设理想滤波器的频率响应为Hd(ejw),其单位抽样响应用hd(n)表示。通常选择Hd(ejw)为具有分段常数特性的理想

6、滤波器，因此hd(n)是无限长非因果的，不能直接作为FIR数字滤波器的单位抽样响应。窗函数设计法就是截取hd(n)的一段为有限长因果序列，并选择合适的窗函数进行加权作为FIR数字滤波器的单位抽样响应。窗函数法设计线性相位FIR滤波器的一般步骤为：(1)首先是给定所要求的频率响应函数Hd(ejw)；(2)求理想滤波器的单位抽样响应円(宀叫®(1)由过渡带带宽及阻带最小衰减的要求，选定窗两数w(n),并估计窗口长度N；(2)求得所设计的FIR滤波器的单位抽样响应(1)求FIR滤波器的系统函数Af-1"03・1语音信号的采集与分析(1)录制语音，并命名为“wjj”，保存在相应的位置(C盘)。单击

7、开始菜单——程序——附件一一娱乐——录音机，然后设计属性：单击文件——属性，在弹出的文本框屮单击立即转换——设计格式(PCM)——属性(8OOOKHZ16位单声道16KB/秒，然后点击确定。开始录咅。(2)用MATLAB对原始语音信号进行分析，画出它的时域波形和频谱。程序如下：fs=22050;xl=wavread('C:wjj.wav');sound(xl,22050);yl=fft(xl,1024);f=fs*(0