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DSP原理及应用课程论文 题 目: 利用DSP设计IIR滤波器 姓 名: 学 院: 专 业: 班 级: 学 号: 指导教师: 职称: 安徽科技学院教务处制 目录摘要 2 1 设计的目的及意义 2 2 基本原理 2 2.1 IIR数字滤波器的设计 2 2.2 IIR滤波器差分方程的一般形式 2 2.3 设计用的是直接IIR滤波器的结构 3 2.4 步骤 3 3 硬件设计 3 3.1 流程图 3 3.2 电路图 4 3.3 芯片参数 5 3.4 设计工具 6 4 程序设计 6 4.1 程序说明 7 4.1.1 定标说明 7 4.1.2 数据存放要求 7 4.1.3 指令说明 7 4.1.4 常量和参数说明 7 5 设计总结 7 参考文献 7 利用DSP设计IIR滤波器 摘要：IIR滤波器是具有无限持续时间冲激响应的数字滤波器。其结构简单、运算量下。本设计采用归一化低通模拟滤波器，运用MATLAB得出滤波器的系数，再根据直接II型的结构特点和前面得出的系数，编写DSP程序，可在TMS320C5402DSK板上进行仿真，可将得出的结果与MATLAB仿真比较，来确定滤波器的性能。 关键字：IIR滤波器；DSP；MATLAB 1 设计的目的及意义 在数字滤波器中，IIR滤波器由于具有结构简单、运算量下的特点，IIR数字滤波器幅频特性精度很高，不是线性相位的，可以应用于对相位信息不敏感的音频信号上，因而得到了较广泛的应用。 2 基本原理 2.1 IIR数字滤波器的设计 IIR数字滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。IIR滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。 IIR数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，有现成的设计数据或图表可查，其设计工作量比较小，对计算工具的要求不高。在设计一个IIR数字滤波器时，我们根据指标先写出模拟滤波器的公式，然后通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。 2.2 IIR滤波器差分方程的一般形式 IIR滤波器具有无限长的单位脉冲响应，在结构上存在反馈回路，即是递归型的。也就是说，IIR滤波器的输出不仅与输入有关，而且与过去的输出有关。 2.3设计用的是直接II型 IIR滤波器的结构 上图为二阶直接II型结构滤波器图 直接II型 IIR滤波器的结构是最常用的滤波器结构，因为这种二阶形式的结构可作为级联型和并联型结构中的基本节；并且这种结构比I型结构节省一半的延迟。 二阶直接II型结构滤波器的差分方程为： d（n）=x(n)+a1d(n-1)+a2d(n-2) y(n)=b0d(n)+b1d(n-1)+b2d(n-2) 式中，d(n)、d(n-1)、 d(n-2)对应于图中具有不同延迟的中间节点值。 2.4步骤 （1）根据数字频率指标计算预畸的模拟频率指标。 (2) 根据通带或阻带允许的波动，确定滤波器类型。根据阻带的衰耗要求，确定滤波器的阶数，进而求出归一化模拟低通的传递函数（s）。 （3）经频率变换得到实际的模拟滤波器传递函数H（s）。 （4）根据双线性变换法把模拟滤波器H（s）变换为数字滤波器H（z）。 3 硬件设计 3.1 流程图 3.2电路图 根据流程图第一步先是将模拟输入信号输入归一化的低通滤波器，归一化的低通滤波器的原理图如下： 信号经归一化的低通滤波器输出后，再进入AD73360转换，将模拟信号变换成数字信号。经AD转换后信号由SD0引脚输出到TMS320C5402芯片的DR0引脚。后经TMS320C5402芯片处理后输出最终信号。其电路图如下： 3.3芯片参数 AD73360有两种封装形式,一种是R－28,另一种是SU－44。通常R－28封装的AD73360比较常见,所以此处以R－28封装为例介绍其引脚定义。R－28为28脚表面贴装式封装,其引脚号码、各引脚上的信号名称及其性质如表1