DSP课程设计 有限冲击响应FIR滤波器设计.docVIP

有限冲击响应FIR滤波器的设计 一、设计目的 1使学生加深对DSP芯片TMS320C55x的结构、工作原理的理解；2了解FIR 的原理和特性；3熟悉设计FIR 数字滤波器的原理和方法；4 学习FIR 滤波器的DSP 实现原理；5 学习使用ccs 的波形观察窗口观察输入、输出信号波形和频谱变化情况。 二、设计原理 滤波器就是在时间域或频域内，对已知激励产生规定响应的网络，使其能够从信号中提取有用的信号，抑制并衰减不需要的信号，滤波器的设计实质上就是对提出的要求给出相应的性能指标，再通过计算，使物理可实现的实际滤波器响应特性逼近给出的频率响应特性。 FIR数字滤波器是一种非递归系统，其传递函数为： = 由此可得到系统的差分方程为： 则，FIR滤波器的结构如下图： 其冲激响应是有限长序列，它 滤波器系数向量,N 为FIR滤波器的阶数。 在数字信号处理应用中往往需要设计线性相位的滤波器，FIR滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到严格的线性相位特性为了使滤波器满足线性相位条件，要求其单位脉冲响应为实序列，且满足偶对称或奇对称条件，即或.这样，当N为偶数时，偶对称线性相位FIR滤波器的差分方程表达为 由上可见，FIR滤波器不断地对输入样本延时后，再做乘法累加运算，将滤波器结果输出。因此，FIR实际上是一种乘法累加运算。而对于线性相位FIR滤波器系数的对称特性，可以采用结构精简的FIR结构将乘法器数目减少一半。 应用MATLAB设计FIR滤波器的主要任务就是根据给定的性能指标设计一个，使其逼近这一指标，进而计算并确定滤波器的系数，再将所设计滤波器的幅频响应、相频响应曲线作为输出，与设计要求进行比较，对设计的滤波器进行优化，设计完成之后将得到的FIR滤波器的单位冲激响应序列的各个参数值。 三、总体方案设计1 启动CCS ，在CCS 中建立一个汇编源文件、建立一个C 源文件和一个命令文件，并将这三个文件添加到工程，再编译并装载程序2 设置波形时域观察窗口，得到其滤波前后波形变化图；3 设置频域观察窗口，得到其滤波前后频谱变化图。 四、源程序 1、新建工程文件 打开Setup CCS选择c55芯片，打开CCS软件，选择project/new，命名为myproject。 2、添加文件到工程 （1）建立文件 选择file/new，汇编源程序，如下： .global _fir,_init,_B,_outdata _fir bset frct amov #_B,xdp mov #_B,cdp mov t0,ac0 sub #1,ac0 mov ac0,mmap(csr) add ac0,ar0 mov #0,ac0 rpt csr macmz *ar0-,*cdp+,ac0 mov hi(ac0),t0 ret _init mov mmap(t0),ac0 sub #1,ac0 mov ac0,ar7 rptz ac0,ar7 mov ac0,*ar0+ ret _outdata mov t1,ac0 sub #2,ac0 mov ac0,mmap(csr) add ac0,ar0 rpt csr delay *ar0- mar *ar0+ mov t0,*ar0 ret c文件 #include s.h #include math.h #define signal_1_f 200 #define signal_2_f 620 #define signal_sample_f 2000 #define pi 3.1415926 #define coff_L 23 #define bufer_L 256 int data_in[bufer_L]; int out[bufer_L] ; int firout; int x[coff_L+1]; int k=0; int bufer=bufer_L; extern int fir(int *,int); extern int init(int *,int); extern int outdata(int *,int,int); void inputwave(); void main() { inputwave(); init(x,BL); while(1) { x[0]=data_in[k]; firout=fir(x,BL); outdata(out,firout,bufer); k++; if(k=bufer_L) { k=0; } } } void inputwave() { floa