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基于dsp的fir數字濾波器設計(已修改)

2026-06-27 12:31 本頁面

　

【正文】評語學號 ******************** 成績《DSP技術》課程論文題目基于DSP 的FIR數字濾波器設計作者 ************* 班級 ********院別 ************** 專業電子信息完成時間2012年05月23號目錄一概述 2 數字濾波器的研究現狀 2 論文主要完成的工作 2二系統硬件設計 3 系統設計方案 3 主控模塊 6 顯示模塊 7三系統軟件設計 10 軟件整體設計 10 測量模塊 10四系統測試結果與總結 11 硬件調試中要注意到的問題 11 軟件調試中要注意到的問題 11 結果 11 總結 12五參考文獻 13六附件 14基于DSP的 FIR數字濾波器設計一、概述數字濾波器的研究現狀濾波器的主要分類有以下幾種：（1）按處理信號類型分類，可分為模擬濾波器和離散濾波器兩大類。其中模擬濾波器又可分為有源、無源、異類三個分類；離散濾波器又可分為數字、取樣模擬、混合三個分類。（2）按選擇物理量分類，濾波器可分為頻率選擇、幅度選擇、時間選擇（例如PCM制中的話路信號）和信息選擇（例如匹配濾波器）等四類濾波器。（3）按頻率通帶范圍分類，濾波器可分為低通、高通、帶通、帶阻、全通五個類別，而梳形濾波器屬于帶通和帶阻濾波器，因為它有周期性的通帶和阻帶。為適應各種需要，出現了一批新型濾波器，這里介紹幾種已得到廣泛應用的新型濾波器：（1）電控編程CCD橫向濾波器（FPCCDTF）：電荷耦合器（CCD）固定加權的橫向濾波器（TF）在信號處理中，其性能和造價均可與數字濾波器和各種信號處理部件媲美。這種濾波器主要用于自適應濾波；PN序列和Chirp波形的匹配濾波；通用化的頻域濾波器及相關積運算；語音信號和相位均衡；相陣系統的波束合成和電視信號的重影消除等均有應用。當然，更多的應用有待進一步開拓。總之，FPCCDTF是最有希望的發展方向。（2）晶體濾波器：它是適應單邊帶技術而發展起來的。在20世紀70年代，集成晶體濾波器的產生，使它的發展產生一個飛躍。近十年來，晶體濾波器致力于下面一些研究：實現最佳設計，除具有優良的選擇外，還具有良好的時域響應；尋求新型材料；擴展工作頻率；改造工藝，使其向集成化發展。它廣泛應用于多路復用系統中作為載波濾波器，在收發信中，單邊帶通信機中作為選頻濾波器，在頻譜分析儀和聲納裝置中作為中頻濾波器。（3）聲表面濾波器：它是理想的超高頻器件。它的幅頻特性和相位特性可以分別控制，以達到要求，而且它還有體積小，長時間穩定性好和工藝簡單等特點。通常應用于：電視廣播發射機中作為殘留邊帶濾波器；在彩色電視接收機中調諧系統的表面梳形濾波器。此外，在國防衛星通信系統中已廣泛采用。聲表面濾波器是電子學和聲學相結合的產物，而且可以集成，所以，它在所有無源濾波器中最有發展前途的。我國現有濾波器的種類和所覆蓋的頻率已基本上滿足現有各種電信設備。從整體而言，我國有源濾波器發展比無源濾波器緩慢，尚未大量生產和應用。從下面的生產應用比例可以看出我國各類濾波器的應用情況：LC濾波器占50%；晶體濾波器占20%；機械濾波器占15%；陶瓷和聲表面濾波器各占1%；其余各類濾波器共占13%。從這些應用比例來看，我國電子產品要想實現大規模集成，濾波器集成化仍然是個重要課題。隨著電子工業的發展，對濾波器的性能要求越來越高，功能也越來越多，并且要求它們向集成方向發展。我國濾波器研制和生產與上述要求相差甚遠，為縮短這個差距，電子工程和科技人員負有重大的歷史責任。論文主要完成的工作本課題主要應用MATLAB軟件設計FIR數字濾波器，并對所設計的濾波器進行仿真：應用DSP集成開發環境—CCS調試匯編程序，用TMS320C5402來實現了FIR數字濾波。主要完成的工作有：（1）對FIR數字濾波器的基本理論進行了分析和探討；（2）采用MATLAB軟件來學習數字濾波器的基本知識，計算數字濾波器的系放，研究算法的可行性，對FIR低通數字濾波器進行前期的設計和仿真；（3）系統介紹了TI公司TMS320C54x系列數字信號處理器的硬件結構、性能特點和DSP的集成開發環境CCS；應用DSP集成開發環境℃CS調試匯編程序，用TMS320C5402來實現了FIR數字濾波。（4）用窗函數法實現FIR濾波器，通過調用四種窗口函數，截取不同的帶通與低通濾波原型，滿足以下性能要求：帶通濾波器：下阻帶邊緣：，；下通帶邊緣：，上通帶邊緣：，；上阻帶邊緣：，低通濾波器：，；，；（5）研究DSP的結構特點，了解TI公司的TMS3205410 DSP器件，掌握DSP系統的構成及軟硬件設計方法和CCS軟件的調試方法；并以TI公司的TMS3205410 DSP為核心處理器，在DSP上實現FIR濾波器系統。二、系統硬件設計通常一個典型的 DSP 系統如圖1所示。典型的DSP系統上圖是一個用DSP做信號處理的典型框圖。由于DSP是用來對數字信號進行處理的，所以首先必須將輸入的模擬信號變換為數字信號。于是先對輸入模擬信號進行調整，輸出的模擬信號經過A/D變換后變成DSP可以處理的數字信號，DSP根據實際需要對其進行相應的處理，如FFT、卷積等；處理得到的結果仍然是數字信號，可以直接通過相應通信接口將它傳輸出去，或者對它進行D/A變換將其轉換為模擬采樣值，最后再經過內插和平滑濾波就得到了連續的模擬波形模擬信號。一般來說DSP的設計過程應遵循一定的設計流程，如圖2示。DSP應用定義系統性能指標硬件調試選擇DSP芯片軟件編程硬件設計系統集成軟件調試系統測試和調試 DSP基本設計流程在數字信號處理系統中，常常要用到FIR數字濾波器，這是因為用FIR濾波器可以逼近任意幅頻特性的濾波器，并獲得很好的性能。故我們將設計基于DSP的FIR數字濾波器。本次數字濾波器的實現采用線性緩沖區法。利用線性緩沖區法實現一個K階數字FIR濾波器的計算時，除在存儲空間中

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