《DSP硬件电路设计基础》课程设计-FIR滤波器的DSP实现汇.doc

设计课题 ＦＩＲ滤波器的ＤＳＰ实现 设计目的 掌握数字滤波器的设计过程。 了解FIR的原理和特性。 熟悉设计FIR数字滤波器的原理和方法。 学习FIR滤波器的DSP实现原理。 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。 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MATLAB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。 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。 设计过程 设计一个ＦＩＲ低通滤波器 参数：阶数４０ 　　　ｗｐ＝０．３５π 　　　ｗｓ＝０．４π 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=[0 0.35 0.4 1]; m=[1 1 0 0 ]; b=fir2(39,f,m) b = Columns 1 through 9 -0.0007 0.0003 0.0014 0.0010 -0.0016 -0.0038 -0.0008 0.0064 0.0081 Columns 10 through 18 -0.0030 -0.0169 -0.0118 0.0162 0.0353 0.0083 -0.0515 -0.0689 0.0247 Columns 19 through 27 0.2051 0.3523 0.3523 0.2051 0.0247 -0.0689 -0.0515 0.0083 0.0353 Columns 28 through 36 0.0162 -0.0118 -0.0169 -0.0030 0.0081 0.0064 -0.0008 -0.0038 -0.0016 Columns 37 through 40 0.0010 0.0014 0.0003 -0.0007 接着观察滤波器的幅频、相频特性 freqz(b,512,1000) 汇编源程序 .title FIR.ASM .mmregs .bss y,1 K_FIR_BFFR .set 40 PA0 .set 0 PA1 .set 1 FIR_COFF_TABLE .usect FIR_COFF,40 D_DATA_BUF