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DSP 原理及应用课程设计 华北水利水电大学 North China University of Water Resources and Electric Power DSP 原理及应用课程设计 题目 FIR 数字低通滤波器 学 院 信息工程学院 专 业 电子信息工程 姓 名 1 / 21 DSP 原理及应用课程设计 学 号 指导老师 完成时间 摘要 1 一. 绪论 1 1.1 设计背景 1 1.2 设计方法分析 2 二．FIR 滤波器设计过程 3 2.1 FIR 滤波器原理 3 2 / 21 DSP 原理及应用课程设计 2.2 FIR 滤波器的实现方法 4 2.3 FIR 滤波器的 MATLAB 实现 6 2.4 设计流程图 10 三．MATLAB 和 CCS 操作步骤及仿真结果 11 3.1 matlab 中的.M 文件的编写 11 3.2 工程文件的建立 16 3.3 仿真结果及分析 16 四．心得及总结 17 3 / 21 DSP 原理及应用课程设计 摘要 当前,数字信号处理技术受到了人们的广泛关注,其理论及算法 随着计算机技术和微电子技术的发展得到了飞速地发展,并被广 泛应用于语音和图象处理、数字通信、谱分析、模式识别和自动 控制等领域。数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之 一,几乎出现在所有的数字信号处理系统中。设计中通过 MATLAB 环境中图形化的方式建立数字信号处理的模型进行 DSP 的设计 和仿真验证，将设计的图形文件.mdl 直接转换成 C 语言程序在 CCS 中运行。利用 MATLAB 软件开发产品加速了开发周期，比直 接在CCs 中编程方便快捷了很多，对于任何复杂功能的DSP 系统， 只需要进行少量的添加和修改就能完成功能正确的 C 语言程序 设计。 一. 绪论 1.1 设计背景 一个实际的应用系统中，由于设备或者是外界环境的原因， 总存在各种干扰，使信号中混入噪声，譬如音频信号中高频成分 的噪声使得音乐听起来刺耳，失去了原有悦耳的音质。为了提高 信号质量，可以对信号进行滤波，从噪声中提取信号，即对一个 具有噪声和信号的混合源进行采样，然后经过一个数字滤波器， 滤除噪声，提取有用信号。DSP （数字信号处理器）及一般的微 处理器相比有很大的区别，它所特有的系统结构、指令集合、数 据流程方式为解决复杂的数字信号处理问题提供了便利，本文选 1 / 21 DSP 原理及应用课程设计 用 TMS320C54X 作为 DSP 处理芯片，通过对其编程来实现 FIR 滤 波器。对数字滤波器而言,从实现方法上,有 FIR 滤波器和无限冲 激响应 (IIR)滤波器之分。由于FIR 滤波器只有零点,因此这一类 系统不像 IIR 系统那样易取得比较好的通带及阻带衰减特性。但 是 FIR 系统有自己突出的优点:①系统总是稳定的 ;②易实现线 性相位;③允许设计多通带(阻带)滤波器。其中后两项是 IIR 系 统不易实现的。 1.2 设计方法分析 FIR 滤波器的设计方法分析 数字滤波器依据冲激响应的宽度划分为有限冲激响应 (FIR)滤波 器和无限冲激响应滤波(IIR)。FIR 滤波器是有限长单位冲激响 应滤波器，在结构上是非递归型的，有限冲激响应滤波器 (FIR)， 具有以下的优点：（1）可以在幅度特性随意设计的同时，保证 精确、严格的线性相位； （2）由于FIR 滤波器的单位脉冲响应 h （n）是有限长序列，因此F I R 滤波器