DSP课程设计--基于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器设计.doc

课 程 设 计 报 告 课程设计名称： DSP原理与应用 系 ： 学生姓名： 班 级： 通信 学 号： 成 绩： 指导教师： 开课时间： 学年 学期 基于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器设计 一、实践的目的和要求 1、实践的目的 （1）了解TMS320055x DSP汇编语言的特点，掌握TMS320C55x DSP常用的开发工具，掌握集成开发环境CCS的使用及利用CCS进行程序开发的一般过程。 （2）熟悉FIR滤波器工作原理及编程。 （3）掌握汇编语言程序的编写方法，汇编器和链接器的用法，利用汇编指令实现高速数字信号处理器。 （4）学习使用CCS图形观察窗口观察和分析语音波形及其频谱。 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。 2、实践的要求 设计要求：已知信号的采样频率为8000hz，设计一个29阶的低通滤波器，滤波器的通带截止频率为2800hz，阻带截止频率为3100hz。 （1）学生首先自己参照指导书完《FIR算法实验》，认真阅读实验中的源程序，深刻理解FIR滤波的原理及具体实现方法，包括含噪信号的生成，滤波后信号的输出重点理解FIR滤波器的实现（循环寻址的实现）。 （2）在理解原理的基础上，设计自己的滤波器。 ①设计一定参数的滤波器 用MATLAB设计滤波器，使用fir2函数设计滤波器，注意，在函数中，其截止频率均用归一化频率表示。 ②得到滤波器的系数后，按照循环寻址的原理，参照给出的实验程序，编写具体的滤波器实现程序。 ③调试程序，测试平台的性能。观察相应得含噪信号波形及去噪后的信号波形，滤波器的波形。经反复调试，使滤波器达到预计的结果。 二、实践原理： 1、DSP芯片 数字滤波是语音处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用中的基本处理算法。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。如图2-1为c5509引脚图。 2-1 VC5509引脚图 2、设计： 过渡带宽度=阻带边缘频宽-通带边缘频率 采样频率： f1=通带边缘频率+（过渡带宽度）/2 理想低通滤波器脉冲响应： h1[n]=sin(nΩ1)/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 选择N=30 w[n]=0.42+0.5cos(2πn/30)+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]+0.01[n-19]-0.002x[n-20]-0.002x[n-21]+0.001x[n-22] 3、 程序流程图 三、实践步骤 1、设计一定参数的滤波器 编写滤波器程序，首先要算出各个所需要的系数，然后编译程序，完成滤波的功能。用MATLAB设计滤波器，使用fir2函数设计滤波器，注意，在函数中，其截止频率均用归一化频率表示。 已知信号的采样频率为8000hz，设计一个29阶的低通滤波器，滤波器的通带截止频率为2800hz，阻带截止频率为3100hz。在函数中，其截止频率均用归一化频率表示。 归一化频率的计算方法：f=实际频率/(采样频率/2)，则将截止频率归一化后的截止频率值为0.7、0.775。 程序代码： f=[0 0.7 0.775 1]; m=[1 1 0 0]; b=fir2(28,f,m) 结果： b= 0.0010 -0.0015 0.0011 0.0013 -0.0059 0.0092 -0.0047 -0.0107