DSP课程设计题目.docxVIP

题目1: 交通灯综合控制 用F2812设计一个交通灯控制系统。具体要求如下： -交通灯分红黄绿三色，东、南、西、北各一组，用灯光信号实现对交通的控制：绿灯信号表示通行，黄灯表示警告，红灯禁止通行，灯光闪烁表示信号即将改变。 -计时显示：LCD 上显示计数值，每秒改变计数显示。 -正常交通控制信号顺序：正常交通灯信号自动变换 (1)南北方向绿灯，东西红灯(10 秒)。 (2)南北方向绿灯闪烁。 (3)南北方向黄灯。 (4)南北方向红灯，东西方向黄灯。 (5)东西方向绿灯(60秒)。 (6)东西方向绿灯闪烁。 (7)东西方向黄灯。 (8)返回(1)循环控制。 -紧急情况处理：模仿紧急情况(重要车队通过、急救车通过等)发生时，交通警察手动控制 (1)当任意方向通行剩余时间多于 10 秒，将时间改成10秒。 (2)正常变换到四面红灯(0 秒)。 (3)直接返回正常信号顺序的下一个通行信号(跳过闪烁绿灯、黄灯状态)。 题目2: 步进电机控制 用F2812设计一个步进电机控制系统，具体要求如下： 通过计数器的加或减计数切换相对应的控制字，实现对步进电 机驱动器的初始化。 通过两个按钮分别控制步进电机正、反转动方向。 转速通过PWM的定频调宽法设置速度，即PWM脉冲周期不变， 通过改变占空比来设定不同转速。 通过LCD液晶显示屏显示相应转速。 设置步进电机开启、停止开关，默认开启步进电机为正转。 题目3: 有限冲击响应滤波器（FIR） 根据要求设计低通FIR 滤波器。 要求： 通带边缘频率 10kHz，阻带边缘频率22kHz，阻带衰减75dB，采样频率50kHz。 设计： -过渡带宽度=阻带边缘频率-通带边缘频率=22-10=12kHz -采样频率： f1=通带边缘频率+(过渡带宽度)/2=10000+12000/2=16kHz Ω1=2πf1/fs=0.64π -理想低通滤波器脉冲响应： h1[n]=sin(nΩ1)/n/π=sin(0.64πn)/n/π -根据要求，选择布莱克曼窗，窗函数长度为： N=5.98fs/过渡带宽度=5.98*50/12=24.9 -选择N=25，窗函数为： w[n]=0.42+0.5cos(2πn/24)+0.8cos(4πn/24) -滤波器脉冲响应为： h[n]=h1[n]w[n] |n|≤12 h[n]=0 |n|＞12 -根据上面计算，各式计算出h[n]，然后将脉冲响应值移位为因果序列。 -完成的滤波器的差分方程为： y[n]=-0.001x[n-2]-0.002x[n-3]-0.002x[n-4]+0.01x[n-5]-0.009x[n-6]-0.018x[n-7]-0.049x[n-8]-0.02x[n-9]+0.11x[n-10]+0.28x[n-11]+0.64x[n-12] +0.28x[n-13]-0.11x[n-14]-0.02x[n-15]+0.049x[n-16]-0.018x[n-17]-0.009x[n-18]+0.01x[n-19]-0.002x[n-20]-0.002x[n-21]+0.001x[n-22] 题目4: 无限冲激响应滤波器(IIR) 根据要求设计低通IIR 滤波器。 要求：低通巴特沃斯滤波器在其通带边缘1kHz 处的增益为-3dB，12kHz 处的阻带衰减为30dB，采样频率25kHz。 设计： -确定待求通带边缘频率fp1Hz、待求阻带边缘频率fs1Hz 和待求阻带衰减-20logδsdB。 模拟边缘频率为：fp1=1000Hz，fs1=12000Hz 阻带边缘衰减为：-20logδs=30dB -用Ω=2πf/fs 把由Hz 表示的待求边缘频率转换成弧度表示的数字频率，得到Ωp1 和Ωs1。 Ωp1=2πfp1/fs=2π1000/25000=0.08π弧度 Ωs1=2πfs1/fs=2π12000/25000=0.96π弧度 -计算预扭曲模拟频率以避免双线性变换带来的失真。 由w=2fs tan(Ω/2)求得wp1 和ws1，单位为弧度/秒。 wp1=2fs tan(Ωp1/2)=6316.5 弧度/秒 ws1=2fs tan(Ωs1/2)=794727.2 弧度/秒 -由已给定的阻带衰减-20logδs 确定阻带边缘增益δs。 因为-20logδs=30，所以logδs=-30/20，δs=0.03162 -计算所需滤波器的阶数： 故，一阶巴特沃斯滤波器就足以满足要求。 一阶模拟巴特沃斯滤波器的传输函数为： H(s)=wp1/(s+wp1)=6316.5/(s+6316.5) 由双线性变换定义s=2fs(z-1)/(z+1)得到数字滤波器的传输函数为： 因此，差分方程为：y[n]=0.7757y[n-1]+0.1122x[n]+0.1122x