《DSP硬件电路设计基础》课程设计-FIR滤波器的DSP实现.doc

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1、一、设计课题ＦＩＲ滤波器的ＤＳＰ实现二、设计目的１．掌握数字滤波器的设计过程。２．了解FIR的原理和特性。３．熟悉设计FIR数字滤波器的原理和方法。４．学习FIR滤波器的DSP实现原理。５．学习使用CCS的波形观察窗口观察输入/输出信号波形和频谱变化情况。三、设计内容　　　　　　　　　　　　ＦＩＲ滤波器结构图在数字信号处理中，滤波占有　极其重要的地位。数字滤波是语音处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用的基本处理算法。用ＤＳＰ芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境　影响等优点外，还具有灵活性好等特点。通过MA

2、TLAB来设计一个低通滤波器，对它进行模拟仿真确定FIR滤波器系数；用DSP汇编语言及C语言进行编程，实现FIR运算，对产生的合成信号，滤除信号中高频成分，观察滤波前后的波形变化。四、设计原理FIR滤波器的设计方法主要有窗函数设计法和频率抽样设计法，其中窗函数设计法是最基本的设计方法。在设计FIR滤波器中，一个最重要的计算就是加窗，比较常用的窗函数有矩形窗、Hanning窗、Hamming窗、Blackman窗、Kaiser窗等。用窗函数设计FIR滤波器的步骤为：(1)根据对过渡带宽及阻带衰减要求，选择窗函数的类型并估计窗口

3、长度N。(2)根据待求滤波器的理想频率响应求出单位脉冲响应hd(n)。(3)计算滤波器的单位脉冲响应h(n)。(4)验算技术指标是否满足要求。如果不满足要求，可根据具体情况，调整窗函数类型和长度，重复前面步骤，直到满足要求为止。频率样本法目前有两种设计方法，第一种直接用上面的基本思想，对逼近误差不加任何限制；也就是说无论设计所得的误差有多大我们都接受，这种方法叫朴素设计法。第二种方法则通过改变过渡带的样本值，努力使阻带中的误差极小化，以便产生一个较好的设计，这种方法叫最优设计法。可编程DSP芯片的开发需要一整套完整的软硬件开

4、发工具。通常，DSP芯片的开发工具可以分为代码生成工具和代码调试工具。代码生成工具程序主要包括以下几种类型的程序：①C编译器；②汇编器和链接器；③辅助程序，如文档管理程序和代码格式转换程序等；④库文件；⑤RTS头文件。开发DSP芯片，调试工具是必不可少的，TMS320系列DSP芯片的系统集成和调试工具主要有：①C/汇编语言源码调试器；②初学者工具DSK；③软件模拟器(Simulator)；④评价模块EVM；⑤软件开发系统SWDS；⑥仿真器XDS；集成开发环境CCS是一种集成代码调试工具，可以使开发设计人员不必在DOS窗口键入

5、大量的命令及参数，CCS集成的调试工具使调试程序一目了然，大量的观察窗口使程序编写与修改得心应手。CCS的引入，大大缩短了DSP的开发进程，开发成本也降低了很多。一、设计过程（一）设计一个ＦＩＲ低通滤波器参数：阶数４０　　　ｗｐ＝０．３５π　　　ｗｓ＝０．４π１．根据给给定的设计参数，由ＭＡＴＬＡＢ中的ｆｉｒ２函数产生滤波器系数>>f=[00.350.41];>>m=[1100];>>b=fir2(39,f,m)b=Columns1through9-0.00070.00030.00140.0010-0.0016-0.0038

6、-0.00080.00640.0081Columns10through18-0.0030-0.0169-0.01180.01620.03530.0083-0.0515-0.06890.0247Columns19through270.20510.35230.35230.20510.0247-0.0689-0.05150.00830.0353Columns28through360.0162-0.0118-0.0169-0.00300.00810.0064-0.0008-0.0038-0.0016Columns37through4

7、00.00100.00140.0003-0.0007接着观察滤波器的幅频、相频特性>>freqz(b,512,1000)１．汇编源程序.title"FIR.ASM".mmregs.bssy,1K_FIR_BFFR.set40PA0.set0PA1.set1FIR_COFF_TABLE.usect"FIR_COFF",40D_DATA_BUFFER.usect"FIR_BFR",40.dataCOFF_FIR_START:.word-7*32768/10000,3*32768/10000.word14*32768/10000,

8、10*32768/10000.word-16*32768/10000,-38*32768/10000.word-8*32768/10000,64*32768/10000.word81*32768/10000,-30*32768/10000.word-169*32768/10000,-118