DSP大作业报告--DSP原理及其应用.pdf

目录

1前言3

1.1课程设计背景3

1.2课程设计目的3

1.3课程设计内容3

1.1课程设计要求3

2DSP及其开发环境4

2.1DSP系统的构成4

2.2DSP系统的特点及设计过程4

2.3TI和DSP介绍5

2.3.1C54x芯片5

2.3.2C5410体系结构6

2.3.3中央处理器CPU7

2.3.4数据存储器寻址8

2.3.5程序存储器寻址8

2.3.6流水线操作8

2.3.7片上外设8

2.3.8外部总线接口8

2.3.9IEEE1149.1标准的逻辑扫描电路9

2.4.1DSK简介9

2.4.2CCS开发环境10

3数字滤波器的设计原理12

3.1关于IIR与FIR滤波器12

3.2FIR滤波器的设计12

3.1.1FIR滤波器的基本结构12

3.1.2FIR滤波器的常规设计方法13

3.3窗函数法设计FIR滤波器15

3.3.1典型窗口函数介绍15

3.3.2利用Hamming窗设计低通滤波器15

1前言

1.1课程设计背景

随着信息时代的到来，数字信号处理已经成为当今一门极其重要的学科和技术，

并且在通信、语音、图像、自动控制等众多领域得到了广泛的应用。在数字信号处

理中，数字滤波器占有极其重要的地位，它具有精度高、可靠性好、灵活性大等特

点。现代数字滤波器可以用软件或硬件两种方式来实现。软件方式实现的优点是可

以通过滤波器参数的改变去调整滤波器的性能。

在信号处理领域中，对于信号处理的实时性、快速性的要求越来越高，因此在

许多信息处理过程中，如对信号的过滤、检测、预测等，都要广泛地用到滤波器。

其中数字滤波器具有稳定性高、精度高、设计灵活、实现方便等许多突出的优点，

避免了模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题，因而随着数字

技术的发展，用数字技术实现滤波器的功能越来越受到人们的注意和广泛的应用。

而有限冲激响应(FIR)滤波器能在设计任意幅频特性的同时保证严格的线性相位特

性，在声音和数据传输中应用非常广泛。

在计算量相等的情况下IIR数字滤波器比FIR滤波器的幅频特性优越，频率选择

性也好，但是它有着致命的缺点相位特性不好控制，它的相位特性是的非线性函数。

例如双线性变换法产生的IIR滤波器模拟指标的频率与数字化指标的频率转换关系

是，这是使频率产生严重的非线性的原因，这种W与w的非线性关系，使数字滤

波器与模拟滤波器在响应与频率的对应关系上发生了畸变，如果需要线性相位，就

必须用全通网络进行复杂的相位校正但是，在对程序运行周期数要求十分严格的

DSP处理中加上一个全通均衡器是十分浪费资源的，另外即使加上全通均衡器对于

因果的IIR滤波器仍将得不到线性的相位。在现代电子系统中如图像处理数据传输

等波形传递系统中都越来越多的要求信道具有线性的相位特性在这方面FIR滤波器

具有独到的优点，它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。

1.2课程设计目的

掌握FIR数字滤波器的设计思路及方法步骤，学会设计低通滤波器；

学会利用DSP技术课程以及其他有关先修课程的理论和生产实际知识去分析和解决

具体问题；

熟悉汇编语言，学会用DSK/DEC5402CCS2.0软件编写汇编语言程序；

培养自己对工程设计的独立工作能力。

1.3课程设计内容

通过使用Matlab设计相应的FIR低通数字滤波器，得到滤波器H(z)的系数，然后根据

这些系数，编写关于DSP的汇编程序。在CCS软件上对已采集信号进行处理，最后滤

除高频信号，输出我们需要的低频语音信号。效果本文采取比较滤波前后信号的频

谱图。

1.4课程设计要求

1、滤波器的设计的原理介绍；

2、FIR滤波器的设计；

1

3、FIR滤波器的DSP实现；

4、滤波器的为一低通滤波器，具体参数要求自己设定（不要与课本相同）

2.DSP及其开发环境

2.1DSP系统的构成。

一个典型的DSP系统如图1示。

图1典型的DSP系统

图1是一个用DSP做信号处理的典型框图。由于DSP是用来对数字信号进行处