基于TMS320VC5402 DSP 的音频带通滤波器的设计.docVIP

郑 州 轻 工 业 学 院 研究生课程考试 考生姓名 考生学号 系、年级 科目类别 考试科目 考试日期 基于Matlab和Ccs的音频带通数字滤波器的设计 在信号处理中，滤波占有十分重要的地位。数字滤波是数字信号处理的基本方法。数字滤波与模拟滤波相比有很多优点?，它除了可避免模拟滤波器固有的电压漂移、温度漂移和噪声等问题外，还能满足滤波器对幅度和相位的严格要求。带通有限冲激响应滤波器(带通FIR滤波器)有其独特的优点，因为FIR系统只有零点，因此，系统总是稳定的。 设计一个300级的FIR带通滤波器，通带频率为6KHz至8KHz；阻带频率为5.8KHz至8.2KHz；采样频率为40KHz，并利用设计好的滤波器对常用信号进行滤波处理。 用MATLAB设计FIR滤波器 用MATLAB进行FIR带通滤波器的设计，同时利用它的export 操作导出所设计滤波器的系统函数 H(z)，由于 MATLAB 具有强大的接口功能，仿真后的结果可以很方便的移植到 DSP、CPLD 或 FPGA 等器件中。在实际应用中,只需按要求修改滤波器参数,并对程序作较少的改动,即可实现不同截止频率的 FIR 滤波器,实用性较强。 FDATool(Filter Design Analysis Tool)是MATLAB信号处理工具箱专用的滤波器设计分析工具，操作简单、灵活，可以采用多种方法设计FIR 和IIR 滤波器。在MATLAB命令窗口输入FDATool后回车就会弹出FDATool界面。 首先在Filter Type中选择Bandpass；在Design Method选项中选择Equiripple；指定Filter Order 项中的Specify order为300；采样频率Fs=40KHz,阻带下限截止频率Fstop1=5800Hz,通带下限截止频率Fpass1=6000Hz,通带上限截止频率Fpass2=8000Hz,阻带上限截止频率Fstop2=8200Hz。设置完以后点击窗口下方的Design Filter，完成后将结果保存为.fda文件。调整参数后的滤波器如下图： 图1滤波器幅频特性 图2 滤波器相频特性 在Simulink环境下，将滤波器文件.fda导入Digital Filter Design模块，输入信号为,生成的仿真图和滤波效果如图所示。 图3 Simulink仿真图 图4 滤波前后的离散波形 从MATLAB中导出滤波器系数 在FDATool中，选择Targets-Code Composer Studio(tm) IDE。 在出现的对话框中选择输出文件类型为C header file,输出系数类型为signed 16-bit integer，如下图所示： 图5 导出滤波器系数 点击Generate按钮，选择路径，即可输出设计的FIR滤波器的系数表，文件为fdacoefs.h，得到滤波器的系数如下： const int BL = 301; const int16_T B[301] = { -93, 336, 31, 44, 99, 71, -29, -99, -61, 48, 110, 51, -66, -111, -34, 75, 95, 14, -67, -62, 0, 38, 21, -2, 7, 17, -12, -54, -41, 36, 89, 44, -58, -98, -30, 64, 77, 11, -43, -32, 0, -3, -20, 7, 64, 61, -32, -118, -77, 64, 145, 66, -83, -131, -37, 73, 78, 9, -26, -3, 0, -50, -69, 18, 132, 114, -55, -189, -117, 91, 197, 85, -100, -146, -37, 62, 48, 2, 24, 64, 0, -136, -153, 35, 236, 190, -87, -282, -16