基于DSP的FIR滤波器的设计报告要点.pdf

u 目录 1 概述 - 0 - 1.1 数字滤波器的研究现状 - 0 - 2 系统硬件设计 - 1 - 2.1 系统设计方案 - 1 - 2.2 主控模块 - 3 - 3 系统软件设计 - 4 - 3.1 软件整体设计 - 4 - 3.2 测量模块 - 7 - 4 系统测试与总结 - 8 - 4.1 系统测试 - 8 - 4.2 总结体会 - 10 - 参考文献 - 11 - 附录 - 12 - II 1 概述 1.1 数字滤波器的研究现状 20 世纪 60 年代起由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展，滤波器发 展上了一个新台阶，并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价 廉方向努力，其中小体积、多功能、高精度、稳定可靠成为 70 年代以后的主攻 方向。导致 RC 有源滤波器 、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各 种滤波器的飞速发展，到 70 年代后期，上述几种滤波器的单片集成已被研制出 来并得到应用。 80 年代，致力于各类新型滤波器的研究，努力提高性能并逐渐 扩大应用范围。 90 年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发 和研制。当然，对滤波器本身的研究仍在不断进，在国内外的研究中，设计 FIR 滤波器所涉及的乘法运算方式有： 并行乘法、 位串行乘法和采用分布式算法的乘 法。并行乘法运行速度快，但占用的硬件资源极大。如果滤波器的阶数增加，乘 法器位数也将变大， 硬件规模将变得十分庞大。 位串行乘法器的实现方法主要是 通过对乘法运算进行分解， 用加法器来完成乘法的功能， 也即无乘法操作的乘法 器。位串行乘法器使得乘法器的硬件规模达到了最省， 但是由于是串行运算， 使 得它的运算周期过长，运算速度与硬件规模综合考虑时不是最优的。 1.2 论文主要完成的工作 本文主要应用软件设计 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。具体内容有： (1) 研究数字滤波器的基本理论和实现方法，从原理上理解和分析数字 滤波器，并通过对数字滤波器的结构和设计方法的学习， 为设计数字滤波器奠定 理论基础。 (2) 研究 FIR 数字滤波器的设计方法，及如何用滤波器设计工具设计各 种类型的数字滤波器，并进行仿真和分析。 (3) 对数字滤波器的 DSP 实现进行研究。 沈阳理工大学信息科学与工程学院 DSP课程设计报告 2 系统硬件设计 2.1 系统设计方案 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等， 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，采用矩形窗是最直接和简便的方法，但采用矩形窗存在