DSP课程设计---基于TMS320C5402的FIR数字滤波器设计

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1、 1 DSPDSP 原理与应用原理与应用 课程设计课程设计 题题 目目: :基于基于 TMS320CTMS320C54025402 的的 FIRFIR 数字滤波器设计数字滤波器设计 学院名称学院名称: :_ _ 电子信息工程学院电子信息工程学院 指导教师指导教师: : 班班 级级: : _ _ 学学 号号: : _ _ 姓姓 名名: : _ _ 20122012 年年 6 6 月月 2525 日日 2 摘要摘要 滤波器的设计是数字信号处理中最基础的部分，也是比较重要的部分。 这次有限长单位脉冲响应（FIR）滤波器的设计考虑 DSP 芯片的设计方案， 首先采用 MATLAB 对滤波器进行仿真，使

2、用的是它自带的函数库，仿真成功 后得到滤波器的滤波系数，然后再基于 TMS320VC5402 DSP 芯片采用 C 语言 实现 FIR 数字滤波。 其中用 CCS 作为 DSP 开发环境。 FIR 滤波器主要采用非 递归结构，因此在有限精度运算中不存在稳定性问题，误差较小。而且它 能适应在某些特殊的场合， 如构成微分器或积分器， 因而有更大的适应性。 关键字:滤波器、FIR、MATLAB、TMS320C54X、DSP、CCS 3 课程设计课程设计 .1 摘要 2 一. FIR 数字滤波器的概述4 1.1 FIR 滤波器的基本结构4 1.2 FIR 数字滤波器的特点 .5 1.3 滤波器的性能指

3、标 .5 1.4 FIR 滤波器的优缺点 .6 二. TMS320C54 的硬件结构与主要特征 8 2.1 TMS320C54x 主要特性: .8 2.2 TMS320C54x 硬件结构框图 .9 三. 数字滤波器的 MATALAB 设计 10 3.1 MATLAB 的简介 10 3.2 FIR 滤波器的设计原理 10 3.3 窗函数法 11 3.4 用三中窗函数设计 FIR 数字滤波器 . 12 3.4.1 分别用矩形窗和 Hamming 窗设计线性相位 FIR 低通滤波器。通带截止频率 Wc=/4，单位 脉冲响应 H(n)的长度 N=21. . 12 3.4.2 用 remez 函数设计

4、FIR 低通滤波器 . 14 四. 数字滤波器的 CCS 设计 16 4.1 CCS 简介 16 4.2 CCS 配置 16 4.3 CCS 环境中工程文件的使用 16 4.4 C 代码如下 . 19 五心的体会 21 六. 参考文献. 22 4 一一. . FIRFIR 数字滤波器数字滤波器的概述的概述 1.1 FIR 滤波器的基本结构滤波器的基本结构 FIR滤波器 7的单位抽样响应为有限长度， 一般采用非递归形式实现。 通常的 FIR 数字滤波器有横截性和级联型两种。 FIR 滤波器实现的基本结构有： (1)FIR 滤波器的横截型结构 表示系统输入输出关系的差分方程可写作： 1 0 ()(

5、)() N m y nh m x nm (2-3) 直接由差分方程得出的实现结构如图 2-2 所示： 若h(n)呈现对称特性，即此 FIR 滤波器具有线性相位，则可以简化加 横截型结构，下面分情况讨论： 图 2-3 图 2-4 图 2-3、N为奇数时线形相位 FIR 滤波器实现结构 图 2-4、N为偶数时线性相位 FIR 滤波器实现结构 5 (2)FIR 滤波器的级联型结构 将H(z)分解成实系数二阶因子的乘积形式： 1 2 12 012 01 ( )() N N N kkk Nk Hzh n zbbzbz (2-4) 这时 FIR 滤波器可用二阶节的级联结构来实现，每个二阶节用横截型 结构实现。如图所示： 图 2-5、 FIR 滤波器的级联结构 这种结构的每一节控制一对零点，因而在需要控制传输零点时可以采 用这种结构。 1 1. .2 2 FIR 数字滤波器的特点数字滤波器的特点 系统函数： H(z)=)( 1 0 nh N n zn 有N-1 个零点分布于z平面, z=0 处 是N-1 阶极点 （1）系统的单位抽样响应 h(n)有限长，设N点 （2）系统函数H(z)在|Z| 0处收敛，有限z平面只有零点，全部极点 在 z = 0 处（因果系统） （3）无输出到输入的反馈，一般为非递归型结构 1.3 滤波器的性能指