基于CCS的FIR带通 带阻滤波器 设计.doc

基于CCS的FIR带通、 带阻滤波器 设计 原文地址:基于CCS的FIR带通、带阻滤波器设计作者:倔老头摘要 本文主要讨论了基于CCS软件平台的数字滤波器的设计和开发的方案。可 编程DSPs(DigitalSignalProcessor)是一种能够快速进行数字信号处理的特殊微处理器，而数字滤波器是DSP的基本应用之一。介绍了在CodeComposerStudio开发环境下自适应数字滤波器实现的方法，FIR数字滤波器的原理和性质。根据数字滤波器的特性和原理,从FIR数字滤波器的数学模型原理入手，运用窗函数设计法实现了带通，带阻滤波器，并且结合了手算抽头系数的特点，最后总结了在C5402上仿真实现数字滤波器的优点。 关键词:FIR;滤波器;窗函数;DSP;CodeComposerStudio 目录 摘要….IAbstract….II 第1章绪论….11.1引言11.1.1数字滤波器的分类和应用11.2FIR滤波器设计的意义2 第2章数字滤波器基本原理及技术32.1数字滤波器基本原理32.2数字滤波器的分类与特点42.2.1数字滤波器的分类….42.2.2FIR滤波器….42.2.3IIR滤波器….62.2.4FIR、IIR特性分析.7 第3章CCS开发环境介绍….83.1CCS软件开发环境83.1.1CCS软件开发环境的小结….83.1.2一般的开发过程:….9 第4章带通、带阻滤波器的实现….134.1设计原理134.1.1FIR原理….134.1.2窗函数设计法….144.2手算抽头系数154.3设计实现步骤17 第5章总结与展望….22 参考文献…23 致谢…24 第1章绪论 引言 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，从而得到人们所需的信号形式.信号的数字化处理包括两个步骤，一个是信号在时间上的离散化，即采样;另一个是幅度上的离散化，即分层.数字化之后的信号，将全部变为01序列，这就使信息的采集、存贮、传输、复制、加工等非常方便.数字信号处理技术在通信、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.而在数字信号处理中，数字滤波器十分重要并已获得广泛应用.数字滤波的作用，是滤出信号中某一部分频率分量。信号经过滤波处理，就相当于信号的频谱，与滤波器的频率响应，相乘的结果。从时域来看，就是输入信号与滤波器的冲激响应作卷积。数字滤波器与模拟滤波器比较，具有精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活、不要求阻抗匹配以及实现模拟滤波器无法实现的特殊滤波功能等优点。 本次设计是基于TI公司的TMS320C5402是一种新型的DSP芯片，具备很高的速度(单指令周期10ns)，有很好的通用性，具有廉价的优点，而且它的一大重要的优势就是它具备集成的调试环境CCS(CodeComposerStudio)，所有调试过程都可以在一个界面中完成，大大提高了整个调试的过程、提高了效率，因此在实现数字滤波器的设计具有比较大的可行性。 1.1.1数字滤波器的分类和应用 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类:无限冲激响应(IIR)滤波器和有限冲激响应(FIR)滤波器。与IIR滤波器相比，FIR的实现是非递归的，总是稳定的;更重要的是，FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特性。因此，它在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输、生物医学等领域得到广泛应用。 数字滤波是数字信号处理的一部分。数字信号处理主要是研究用数字或符号 的序列来表示信号波形，并用数字的方式去处理这些序列，把它们改变成在某种 意义上更为有希望的形式，以便估计信号的特征参量，或削弱信号中的多余分量 和增强信号中的有用分量。具体来说，凡是用数字方式对信号进行滤波、变换、 调制、解调、均衡、增强、压缩、估值、识别、产生等加工处理，都可纳入数字 信号处理领域。 FIR滤波器设计的意义 有限冲击响应(FIR)滤波器和无限冲击响应(IIR)滤波器广泛应用于数字信 号处理系统中。IIR数字滤波器方便简单，但它相位的线性，要采用全通网络进 行相位校正。图象处理以及数据传输，都要求信道具有线性相位特性，有限冲击 响应(FIR)滤波器具有很好的线性相位特性，因此越来越受到广泛的重视。有限 冲击响应(FIR)滤波器的特点:(1)系统的单位冲击响应h(z)在有限的z值处不 为零。(2)系统函数H(z)在|Z|0处收敛，极点全部在z=0处(稳定系统)。(3) 结构上主要是非递归结构，没有输出到输入的反馈。(FIR)滤波器的优点:(1)既具有严格的线性相位，又具有任意的幅度。(2)FI