基于DSP_的FIR数字滤波器设计.doc

学号 成绩 《》课程论文 题目 作 者 班 级 院 别 专 业 完成时间 目 录 一 概述 2 1.1 数字滤波器的研究现状 2 1.2 论文主要完成的工作 2 二 系统硬件设计 3 2.1 系统设计方案 3 2.2 主控模块 6 2.3 显示模块 7 三 系统软件设计 10 3.1 软件整体设计 10 3.2 测量模块 10 四 系统测试结果与总结 11 4.1 硬件调试中要注意到的问题 11 4.2 软件调试中要注意到的问题 11 4.3 结果 11 4.4 总结 12 五 参考文献 13 六 附件 14 基于DSP的 FIR数字滤波器设计 一、 概述 1.1 数字滤波器的研究现状 滤波器的分类（1）按处理信号类型分类可分为模拟滤波器和离散滤波器两大类。其中模拟滤波器又可分为有源、无源、异类三个分类；离散滤波器又可分为数字、取样模拟、混合三个分类。 （2）按选择物理量分类，滤波器可分为频率选择、幅度选择、时间选择（例如PCM制中的话路信号）和信息选择（例如匹配滤波器）等四类滤波器。 （3）按频率通带范围分类，滤波器可分为低通、高通、带通、带阻、全通五个类别，而梳形滤波器属于带通和带阻滤波器，因为它有周期性的通带和阻带。 为适应各种需要，出现了一批新型滤波器，这里介绍几种已得到广泛应用的新型滤波器 （1）电控编程CCD横向滤波器（FPCCDTF）电荷耦合器（CCD）固定加权的横向滤波器（TF）在信号处理中，其性能和造价均可与数字滤波器和各种信号处理部件媲美。这种滤波器主要用于自适应滤波；P-N序列和Chirp波形的匹配滤波；通用化的频域滤波器及相关积运算；语音信号和相位均衡；相阵系统的波束合成和电视信号的重影消除等均有应用。当然，更多的应用有待进一步开拓。总之，FPCCDTF是最有希望的发展方向。 （2）晶体滤波器它是适应单边带技术而发展起来的。在20世纪70年代，集成晶体滤波器的产生，使它的发展产生一个飞跃。近十年来，晶体滤波器致力于下面一些研究：实现最佳设计，除具有优良的选择外，还具有良好的时域响应；寻求新型材料；扩展工作频率；改造工艺，使其向集成化发展。它广泛应用于多路复用系统中作为载波滤波器，在收发信中，单边带通信机中作为选频滤波器，在频谱分析仪和声纳装置中作为中频滤波器。 （3）声表面滤波器它是理想的超高频器件。它的幅频特性和相位特性可以分别控制，以达到要求，而且它还有体积小，长时间稳定性好和工艺简单等特点。通常应用于：电视广播发射机中作为残留边带滤波器；在彩色电视接收机中调谐系统的表面梳形滤波器。此外，在国防卫星通信系统中已广泛采用。声表面滤波器是电子学和声学相结合的产物，而且可以集成，所以，它在所有无源滤波器中最有发展前途的。 我国现有滤波器的种类和所覆盖的频率已基本上满足现有各种电信设备。从整体而言，我国有源滤波器发展比无源滤波器缓慢，尚未大量生产和应用。从下面的生产应用比例可以看出我国各类滤波器的应用情况：LC滤波器占50%；晶体滤波器占20%；机械滤波器占15%；陶瓷和声表面滤波器各占1%；其余各类滤波器共占13%。从这些应用比例来看，我国电子产品要想实现大规模集成，滤波器集成化仍然是个重要课题。 随着电子工业的发展，对滤波器的性能要求越来越高，功能也越来越多，并且要求它们向集成方向发展。我国滤波器研制和生产与上述要求相差甚远，为缩短这个差距，电子工程和科技人员负有重大的历史责任 1.2 论文主要完成的工作 本课题主要应用MATLAB软件设计FIR数字滤波器，并对所设计的滤波器进行仿真：应用DSP集成开发环境—CCS调试汇编程序，用TMS320C5402来实现了FIR数字滤波。主要完成的工作有： （1）对FIR数字滤波器的基本理论进行了分析和探讨； （2）采用MATLAB软件来学习数字滤波器的基本知识，计算数字滤波器的系放，研究算法的可行性，对FIR低通数字滤波器进行前期的设计和仿真； （3）系统介绍了TI公司TMS320C54x系列数字信号处理器的硬件结构、性能特点和DSP的集成开发环境CCS；应用DSP集成开发环境-℃CS调试汇编程序，用TMS320C5402来实现了FIR数字滤波。 （4）用窗函数法实现FIR滤波器，通过调用四种窗口函数，截取不同的带通与低通滤波原型，满足以下性能要求： 带通滤波器： 下阻带边缘：，；下通带边缘：，，上通带边缘：，；上阻带边缘：，，低通滤波器：，；，； （5）研究DSP的结构特点，了解TI公司的TMS3205410 DSP器件，掌握DSP系统的构成及软硬件设计方法和CCS软件的调试方法；并以TI公司的TMS3205410 DSP为核心处理器，在DS