毕业设计（论文）-fir滤波器的matlab设计以及dsp实现

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1、FIR滤波器的MATLAB设计以及DSP实现摘要：在数字信号处理应用中，数字滤波器占有十分重要的地位。本文首先介绍了FIR数字滤波器的原理，接下给出了在MATLAB环境下设计滤波器的方法，同时对本论文中的FIR数字滤波器给以设计，最后用DSP来实现。关键词：FIR滤波器；MATLAB；DSP31MATLABdesignandrealizationbasedonDSPofFIRfilter[Abstract]:Inthedigitalsignalprocessingapplication,thed

2、igitalfilterholdstheextremelyimportantstatus.Firstly,theFIRdigitalfilterprincipleisintroducedinthispaper.Then,thepaperprovidesthemethodofthefilterdesigningundertheMATLABenvironment,simultaneouslyitgivesthedesigningofthedigitalfilter.Lastthepaperoffer

3、stherealizationofthedigitalfilterbyDSP.[Keyword]:FIRfilter；MATLAB；DSP31目　　录1引言41.1设计背景41.2工具简介41.3本文的内容提要42FIR滤波器的基本原理和设计方法42.1FIR滤波器的基本结构52.2FIR滤波器的基本步骤52.3FIR滤波器的设计方法62.4FIR滤波器的MATLAB设计73FIR滤波器的DSP实现93.1DSP实现方式93.1.1硬件平台——TMS320VC5402DSK93.1.2软件开发环

4、境——CodeComposerStudio(CCS)103.2FIR滤波器的实现方法...113.3FIR滤波器的DSP实现..113.3.1使用带MAC指令的循环寻址实现FIR滤波器...................113.3.2利用C54x系列芯片的提供的FIRS指令来实现FIR滤波器...........123.3.3DSP实现………………………………………………………….144结束语18参考文献19致谢20附录21311引言1.1设计背景随着信息时代和数字世界的到来，数字信号处理已成

5、为当今一门极其重要的学科和技术领域。数字信号处理在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。在数字信号处理应用中，数字滤波器占有十分重要的地位。数字滤波和模拟滤波相比有很多优点，它除了可避免模拟滤波器固有的电压飘移、温度漂移和噪声等问题外，还能满足滤波器对幅度和相位的严格要求。低通有限冲激响应滤波器（低通FIR滤波器）有其独特的优点，由于FIR系统只有零点，因此，系统总是稳定的，而且容易实现线性相位和允许实现多通道滤波器。1.2工具简介本次设计硬

6、件平台采用TI公司提供的DSP入门者套件(DSK,DSPStarterKit)系列的DSK5402；软件开发平台采用CodeComposerStudio(CCS)。具体内容将在第三章介绍。1.3本文的内容提要本文第一部分是引言，第二部分介绍滤波器的基本原理和设计方法；第三部分是FIR滤波器的DSP实现；最后，第四部分是结论，对本文作了总结。2FIR滤波器的基本原理和设计方法2.1FIR滤波器的基本结构滤波器的功能是把输入序列通过一定的运算，变成输出序列。数字滤波器一般可用如下的差分方程来描述：3

7、1　　　　　　　　2-1其中，为输入序列，为输出序列，和b为滤波器系数，N是滤波器的阶数。若上式中所有b均为零，则有，这就是FIR滤波器的差分方程，一般我们将其表示为：2-2对上式Z进行变换得到FIR滤波器的传递函数为：=2-3FIR滤波器的一般结构如图所示，图1FIR滤波器的实现结构图2.2FIR滤波器的设计步骤数字滤波器设计的基本步骤如下：1确定指标31在设计一个滤波器之前，必须首先根据工程实际的需要确定滤波器的技术指标。在很多实际应用中，数字滤波器常常被用来实现选频操作。因此，指标的形式一

8、般在频域中给出幅度和相位响应。幅度指标主要以两种方式给出。第一种是绝对指标。它提供对幅度响应函数的要求，一般应用于FIR滤波器的设计。第二种指标是相对指标。它以分贝值的形式给出要求。在工程实际中，这种指标最受欢迎。对于相位响应指标形式，通常希望系统在通频带中仍有线性相位。运用线性相位响应指标进行滤波器设计具有如下优点：①只包含实数算法，不涉及复数运算；②不存在延迟失真，只有固定数量的延迟；③长度为N的滤波器（阶数为N-1），计算量为N/2数量级。2逼近确定了技术指标后，就可以建立一个目标的数字滤