DSP课程设计--基于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器设计

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1、 课课 程程 设设 计计 报报 告告 课程设计名称：课程设计名称： DSP 原理与应用原理与应用 系系 ： 学生姓名：学生姓名： 班班 级：级： 通信通信 学学 号：号： 成成 绩：绩： 指导教师：指导教师： 开课时开课时间：间： 学年学年 学期学期 基于基于 TMS320VC5509 DSPTMS320VC5509 DSP 的的 FIRFIR 滤波器设计滤波器设计 一、实践的目的和要求一、实践的目的和要求 1、实践的目的 （1）了解 TMS320055x DSP 汇编语言的特点，掌握 TMS320C55x DSP 常用的开发 工具，掌握集成开发环境 CCS 的使用及利用 CCS 进行程序开发

2、的一般过程。 （2）熟悉 FIR 滤波器工作原理及编程。 （3）掌握汇编语言程序的编写方法，汇编器和链接器的用法，利用汇编指令实现 高速数字信号处理器。 （4）学习使用 CCS 图形观察窗口观察和分析语音波形及其频谱。 通过该课程的学习为今后从事使用DSP技术在通讯、控制等相关领域的应用、研究 和开发打下良好的基础，为进入社会增加一种工作技能。 2、实践的要求 设计要求：已知信号的采样频率为 8000hz，设计一个 29 阶的低通滤波器，滤波器的通 带截止频率为 2800hz，阻带截止频率为 3100hz。 （1）学生首先自己参照指导书完FIR 算法实验 ，认真阅读实验中的源程序，深刻理 解

3、FIR 滤波的原理及具体实现方法，包括含噪信号的生成，滤波后信号的输出重点理解 FIR 滤波器的实现（循环寻址的实现） 。 （2）在理解原理的基础上，设计自己的滤波器。 设计一定参数的滤波器 用 MATLAB 设计滤波器，使用 fir2 函数设计滤波器，注意，在函数中，其截止频率均用 归一化频率表示。 得到滤波器的系数后，按照循环寻址的原理，参照给出的实验程序，编写具体的滤波 器实现程序。 调试程序，测试平台的性能。观察相应得含噪信号波形及去噪后的信号波形，滤波器 的波形。经反复调试，使滤波器达到预计的结果。 二、实践原理：二、实践原理： 1、DSP 芯片 数字滤波是语音处理、图像处理、模式识

4、别、频谱分析等应用中的基本处理算法。用 DSP 芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点外，还具有灵活 性好等特点。如图 2-1 为 c5509 引脚图。 2-1 VC5509 引脚图 2、设计： 过渡带宽度=阻带边缘频宽-通带边缘频率 采样频率： f1=通带边缘频率+（过渡带宽度）/2 理想低通滤波器脉冲响应： h1n=sin(n1)/n/ 根据要求，选择布莱克曼窗，窗函数长度为： N=5.98fs/过渡带宽度 选择 N=30 wn=0.42+0.5cos(2n/30)+0.8cos(4n/24) 滤波器脉冲响应为： hn=h1nwn|n|12 根据上面计算，各式算出

5、hn,然后将脉冲响应值移位为因果序列。 完成的滤波器的差分方程为： yn=-0.001xn-2-0.002xn-3-0.002xn-4+0.01xn-5-0.009xn-6-0.018xn-7-0. 049xn-8-0.02xn-9+0.11xn-10+0.28xn-11+0.64xn-12+0.28xn-13-0.11xn-14 -0.02xn-15+0.049xn-16-0.018xn-17-0.009xn-18+0.01n-19-0.002xn-20-0. 002xn-21+0.001xn-22 3、 程序流程图 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

6、用 FIR滤波子程 序计算当前输出 开始 结束 波形发生 FIR 滤波 返回波形值 返回计算结果 计算步长 用标准 C 的 sin 函 数和 cos 函数计算 当前波形值 用滤波器系数乘以 保存的N-1个输入值 和当前输入值并求 和 三、实践步骤三、实践步骤 1、设计一定参数的滤波器 编写滤波器程序，首先要算出各个所需要的系数，然后编译程序，完成滤波的功能。用 MATLAB 设计滤波器，使用 fir2 函数设计滤波器，注意，在函数中，其截止频率均用归一化 频率表示。 已知信号的采样频率为 8000hz，设计一个 29 阶的低通滤波器，滤波器的通带截止频率 为 2800hz，阻带截止频率为 3100hz。在函数中，其截止频率均用归一化频率表示。 归一化频率的