基于DSP实现的FIR低通滤波器分析.docVIP

DSP课程设计 题 目：基于DSP实现的FIR低通滤波器 院 系：电气信息学院 专 业：电子信息工程 姓 名： 学 号： 指导教师： 时 间: 2015.7 目录 一、设计目标………………………………………… 3 二、理论基础及编译环境介绍……………………… 3 1、CCS简介…………………………………………………………3 2、FIR滤波器简介…………………………………………………3 三、相应参数的计算、编写源程序以及调试过程……4 1、用MATLAB计算滤波系数……………………………………… 4 2、用MATLAB编写滤波器输入信号……………………………… 5 3、用CCS的Simulator进行滤波特性的测试……………………6 4、将文件添加到工程中……………………………………………6 四、实验结果及分析………………………………… 10  设计目标; 设计一个FIR低通滤波器，其通带频率为5000Hz，采样频率为20000Hz，输入信号频率分别为2000Hz和8000Hz，通带波纹小于1db，阻带衰减大于40db。FIR滤波器的设计可用MATLAB窗函数法进行。 理论基础及编译环境介绍： 1、CCS：时TI公司推出针对TMS320系列DSP的集成开发环境，在CCS下，开发者可对软件进行编辑、编译、调试、代码性能测试（profile）和项目管理等所有工作，并能将程序下载到目标DSP上进行调试。 在一个开放式的插件（plug-in）结构下，CCS内部集成了一下软件工具： C5000代码产生工具（包括C5000的编码器、汇编器、汇编优先器和连接器）； 软件模拟器（simulator）； 实时软件基础DSP/BIOS； 主机与目标机之间的实时数据减缓软件RTDX； 实时分析（real-time analysis）和数据可现化（data visualization capabilities）软件; CCS不仅具有一系列的调试、分析能力，还提供了实时分析和数据可视化功能，大大降低了DSP系统的开发难度，使开发者将精力集中在应用开发上。 FIR滤波器： 2、FIR(Finite Impulse Response)滤波器：有限长单位冲激响应滤波器，又称为非递归型滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。因此，FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。FIR滤波器有以下特点： (1) 系统的单位冲激响应h (n)在有限个n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（因果系统） (3) 结构上主要是非递归结构，没有输出到输入的反馈，但有些结构中（例如频率抽样结构）也包含有反馈的递归部分。 设FIR滤波器的单位冲激响应h (n)为一个N点序列，0 ≤ n ≤N —1，则滤波器的系统函数为 H(z)=∑h(n)*z^-n 就是说，它有（N—1）阶极点在z = 0处，有（N—1）个零点位于有限z平面的任何位置。’ftype’) b=fir1(n,Wn,widow) b=fir1(n,Wn,’ftype’,Window) 产生低通FIR滤波器系数其代码如下： w1=5000/20000*2; b=fir1(32,w,lowpass); fp=fopen(0125.inc,wt); fprintf(fp, .word%20.0f\n,b*32768); fclose(fp); 其运行后生成inc文件，图像结果如图一所示： （图一）低通滤波特性曲线 2、用MATLAB编写滤波器输入信号： 其代码如下： i=0:1:255; y=round((sin(2*pi*[i]*2000/20000)+sin(2*pi*[i]*8000/20000))*32768/2); fid=fopen(0125.dat,wt); fprintf(fid,1651 2 0 1 0\n); fprintf(fid,%d\n,y); fclose(fid) freqz(y,1,512) 其结果生产dat文件，图像如图二所示： （图二）输入信号时域波形图 3、用CCS的Simulator进行滤波特性的测试： 3.1、设置Code Composer Studio2.0在软件仿真（Simulator）方式下进行，选择TMS320C5400芯片