《DSP》课程设计-IIR算法的软硬件实现

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1、 DSPDSP课程设计课程设计 题题 目目： IIR 算法的软硬件实现 学生姓名学生姓名： XXXXXXXX 学学 号号： XXXXXXXXX 专专 业业： XXXXXXXX 院（系）院（系）： XXXXXXXX IIRIIR 算法的软硬件实现算法的软硬件实现 摘要：摘要：本课题通过软件设计 IIR 数字滤波器，并对所设计的滤波器进行仿真：应用 DSP 集成开发环境CCS 调试程序， 用 TMS320F2812 实现 IIR 数字滤波。 具体工作包括： 对 IIR 数字滤波器的基本理论进行分析和探讨。 应用DSP 集成开发环境调试程序， 用 TMS320F2812 来实现 IIR 数字滤波。通

2、过硬件液晶显示模块验证试验结果，并对相关问题进行分析。 关键词：数字滤波器；DSP；TMS320F2812；无限冲激响应滤波器（IIR） 。 引言引言：21 世纪是数字化的时代，随着信息处理技术的飞速发展，数字信号处理技术逐 渐发展成为一门主流技术。相对于模拟滤波器，数字滤波器没有漂移，能够处理低频信号， 频率特性可做成非常接近于理想的特性，且精度可以达到很高，容易集成等。这些优势决定 数字滤波器的应用越来越广泛。 数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一， 被广 泛应用于语音图像处理、数字通信、谱分析、模式识别、自动控制等领域。 实验原理实验原理 1无限冲激响应数字滤波器的基础理论。

3、2 模拟滤波器原理 （巴特沃斯滤波器、 切比雪夫滤波器、 椭圆滤波器、 贝塞尔滤波器） 。 3数字滤波器系数的确定方法。 4根据要求设计低通 IIR 滤波器 要求： 低通巴特沃斯滤波器在其通带边缘 1kHz 处的增益为-3dB， 12kHz 处的阻带衰 减为 30dB，采样频率 25kHz。设计： -确定待求通带边缘频率 fp1Hz、待求阻带边缘频率 fs1Hz 和待求阻带衰减-20log sdB。 模拟边缘频率为： fp1=1000Hz， fs1=12000Hz 阻带边缘衰减为： -20logs=30dB -用=2f/fs 把由 Hz 表示的待求边缘频率转换成弧度表示的数字频率， 得到p1

4、和 s1。 p1=2fp1/fs=21000/25000=0.08弧度 s1=2fs1/fs=212000/25000=0.96弧度 -计算预扭曲模拟频率以避免双线性变换带来的失真。 由 w=2fs tan(/2)求得 wp1 和 ws1，单位为弧度/秒。 wp1=2fs tan(p1/2)=6316.5 弧度/秒 ws1=2fs tan(s1/2)=794727.2 弧度/秒 -由已给定的阻带衰减-20logs 确定阻带边缘增益s。 因为-20logs=30，所以 logs=-30/20，s=0.03162 -计算所需滤波器的阶数： 714.0 ) 5.6316 2.794727 log(2

5、 )1 )03162.0( 1 log( )log(2 )1 1 log( 2 1 1 2 p s s n 因此，一阶巴特沃斯滤波器就足以满足要求。 -一阶模拟巴特沃斯滤波器的传输函数为： H(s)=wp1/(s+wp1)=6316.5/(s+6316.5) 由双线性变换定义 s=2fs(z-1)/(z+1)得到数字滤波器的传输函数为： 1 1 3307.01 )1(3346.0 5.6316 1 1 50000 5.6316 )( z z z z zH 因此，差分方程为：yn=0.3307yn-1+0.3346xn+0.3346xn-1 硬件框图硬件框图 TMS320F 2812 时钟电路

6、电源电路复位电路 Pc 液晶显示模块 信号源发生模块 程序流程图程序流程图 开始 初始化工作变量 调用波形发生子程 序产生混叠的波形 (高频+低频) 调用 IIR 滤波子程序 计算当前输出 波形发生 计算步长 用标准 C 的 sin 函 数和 cos 函数计算 当前波形值 返回波形值 IIR 滤波 用滤波器系数乘以 保存的 N-1 个输入 输出值和当前输入 值并求和 返回计算结果 调试过程与步骤：调试过程与步骤： 一、一、 软件软件实现实现 1实验准备实验准备 -设置软件仿真模式。 -启动 CCS 2打开工程，浏览程序，工程目录为打开工程，浏览程序，工程目录为 D:dspt6iiriir.pjt 3编译并下载程序编译并下载程序 4打开观察窗口打开观察窗口：*选择菜单 View-Graph-Time/Frequency，进行如下设置： *选择