基于DSP的数字滤波器设计与仿真.doc

课程设计报告（理工类）课程名称：DSP应用技术课程设计专业班级：学生学号：学生姓名：所属院部：指导教师：20092010学年第1学期实验项目名称：基于DSP的数字滤波器设计与仿真实验学时：2周（分散40学时）同组学生姓名：实验地点：B402实验日期：2009.11.16-11.27实验成绩：批改教师：批改时间：一、课程设计的目的和要求通过课程设计，加深对DSP芯片TMS320C54x的结构、工作原理的理解，获得DSP应用技术的实际训练，掌握设计较复杂DSP系统的基本方法。通过使用汇编语言编写具有完整功能的图形处理程序或信息系统，使学生加深对所学知识的理解，进一步巩固汇编语言讲法规则。学会编制结构清晰、风格良好、数据结构适当的汇编语言程序，从而具备解决综合性实际问题的能力。二、系统功能介绍及总体设计方案1、系统功能介绍一个实际的应用系统中，总存在各种干扰。数字滤波器在语音信号处理、信号频谱估计、信号去噪、无线通信中的数字变频以及图像信号等各种信号处理中都有广泛的应用，数字滤波器也是使用最为广泛的信号处理算法之一。在本设计中，使用MATLAB模拟产生合成信号，然后利用CCS进行滤波。设定模拟信号的采样频率为32000Hz，。设计一个FIR低通滤波器，其参数为：滤波器名称：FIR低通滤波器采样频率：Fs=40000Hz通带：4000Hz4500Hz过渡带：2500Hz3000Hz，3500Hz4000Hz带内波动：0.5dB阻带衰减：50dB滤波器级数：N=154滤波器系数：由MATLAB根据前述参数求得。2、总体设计方案流程图使用MATLAB编写程序产生待滤波数据使用MATLAB滤波器的设计分析工具FDATOOL设计FIR滤波器使用CCS编写程序实现滤波功能查看程序运行后的输入输出波形并比较滤波效果图1总体设计方案三、主要内容和步骤1、滤波器原理对于一个FIR滤波器系统，它的冲击响应总是又限长的，其系统函数可记为：其中N-1是FIR的滤波器的阶数，为延时结，为端口信号函数。最基本的FIR滤波器可用下式表示：其中输入采样序列，是滤波器系数，N是滤波器的阶数Y（n）表示滤波器的输出序列，也可以用卷积来表示输出序列y(n)与x(n)、h(n)的关系，如下：y(n)=x(n)*h(n)2、DSP实现FIR滤波的关键技术用线性缓冲区实现FIR滤波器程序清单：.title“FIR1.ASM”.mmregs.defstartx.usect“x”，8PA0.set0PA1.set1.dataCOEF：.word1*32768/10.word2*32768/10.word-4*32768/10.word3*32768/10.word-4*32768/10.word2*32768/10.word1*32768/10.textstart:SSBXFRCTSTM#x+7,AR2STM#6,AR0LD#x+1,DPPORTRPA1,x+1FIR1:RPTZA,#6MACD*AR2-,COEF,ASTHA,*AR2PORTW*AR2+,PA0BDFIR1PORTRPA1,*AR2+0.end用循环缓冲区实现FIR滤波器程序清单：.title“FIR2.ASM”.mmregs.defstart.bssy,1xn.usect“xn”,7b0.usect“b0”,7PA0.set0PA1.set1.datatable:.word1*32768/10.word2*32768/10.word3*32768/10.word4*32768/10.word5*32768/10.word6*32768/10.word7*32768/10.textstart:SSBXFRCTSTM#b0,AR1RPT#6MVPDtable,*AR1+STM#xn+6,AR2STM#b0+6,AR3STM#7,BKSTM#-1,AR0LD#xn,DPPORTRPA1,xnFIR2:RPTZA,#6MAC*AR2+0%,*AR3+0%,ASTHA,yPORTWy,PA0BDFIR2PORTRPA1,*AR2+0%.end3.操作步骤（1）打开FDATOOL,根据滤波要求设置滤波器类型、通带截止频率、指定阶数、采样频率等。指定完设计参数后单击按钮DesignFilter，生成滤波器系数。（2）把生成的滤波器系数传到目标DSP。选择菜单Targets-ExporttoCodeComposerStudio(tm)IDE，打开ExporttoCHeaderFile对话框，选择Cheaderfile，指定变量名(滤波器阶数和系数向量)，输出数据类型可选浮点型或32b，16b整型等，根据自己安装选择目标板板号和处理器号，单击OK，保存该头文件，需指定文件名(filtercoeffh)和路径(保存在c：timyprojectsfir工程中)。（3）修改CCS汇编程序，删掉数据前的所有文字，在开头加上.data，第二行加coeff.word,在每行的前面加上.word，比且把每行的最后的逗号去掉。（4）编译汇编程序，如果有错误，按错误进行修改；没错误，则往下执行。（5）加载初始化DATA数据。运行程序，查看输入输出波形，修改相应参数进行调试四、详细设计在本实验中使用MATLAB模拟产生信号，观察滤波前的时域波形和频域波形。MATLAB仿真后，使用得到的滤波器参数，进行DSP编程，在DSP中实现带通滤波，并使用CCS的频谱分析功能，查看DSP的滤波效果。