dsp課程設(shè)計(jì)---基于tms320c5402的fir數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　DSP原理與應(yīng)用</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目:基于TMS320C5402的FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)院名稱:_ 電子信息工程學(xué)院 </p><p>　　指

2、導(dǎo)教師: </p><p>　　班 級(jí): _ </p><p>　　學(xué) 號(hào): _ </p><p>　　姓 名: _

3、 </p><p>　　2012年6月25日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　濾波器的設(shè)計(jì)是數(shù)字信號(hào)處理中最基礎(chǔ)的部分，也是比較重要的部分。這次有限長單位脈沖響應(yīng)（FIR）濾波器的設(shè)計(jì)考慮DSP芯片的設(shè)計(jì)方案，首先采用MATLAB對(duì)濾波器進(jìn)行仿真，使用的是它自帶的函數(shù)庫，仿真成功后得到濾波器的濾波系數(shù)，

4、然后再基于TMS320VC5402 DSP芯片采用C語言實(shí)現(xiàn)FIR數(shù)字濾波。其中用CCS作為DSP開發(fā)環(huán)境。FIR濾波器主要采用非遞歸結(jié)構(gòu)，因此在有限精度運(yùn)算中不存在穩(wěn)定性問題，誤差較小。而且它能適應(yīng)在某些特殊的場(chǎng)合，如構(gòu)成微分器或積分器，因而有更大的適應(yīng)性。</p><p>　　關(guān)鍵字:濾波器、FIR、MATLAB、TMS320C54X、DSP、CCS</p><p><b>

5、　　課程設(shè)計(jì)1</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p>　　一. FIR數(shù)字濾波器的概述4</p><p>　　1.1 FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)4</p><p>　　1.2 FIR數(shù)字濾波器的特點(diǎn)5</p><p>　　1.3 濾波器的性能指

6、標(biāo)5</p><p>　　1.4 FIR濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)6</p><p>　　二. TMS320C54的硬件結(jié)構(gòu)與主要特征8</p><p>　　2.1 TMS320C54x主要特性:8</p><p>　　2.2 TMS320C54x硬件結(jié)構(gòu)框圖9</p><p>　　三. 數(shù)字濾波器的MATALAB設(shè)計(jì)

7、10</p><p>　　3.1 MATLAB的簡介10</p><p>　　3.2 FIR濾波器的設(shè)計(jì)原理10</p><p>　　3.3 窗函數(shù)法11</p><p>　　3.4 用三中窗函數(shù)設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器12</p><p>　　3.4.1分別用矩形窗和Hamming窗設(shè)計(jì)線性相位FIR低通濾波器

8、。通帶截止頻率Wc=π/4，單位脈沖響應(yīng)H(n)的長度N=21.12</p><p>　　3.4.2 用remez函數(shù)設(shè)計(jì)FIR低通濾波器14</p><p>　　四. 數(shù)字濾波器的CCS設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.1 CCS簡介16</p><p>　　4.2 CCS配置16</p><p>　　4.

9、3 CCS環(huán)境中工程文件的使用16</p><p>　　4.4 C代碼如下19</p><p><b>　　五．心的體會(huì)21</b></p><p>　　六. 參考文獻(xiàn)22</p><p>　　一. FIR數(shù)字濾波器的概述</p><p>　　1.1 FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)</p&

10、gt;<p>　　FIR濾波器[7]的單位抽樣響應(yīng)為有限長度，一般采用非遞歸形式實(shí)現(xiàn)。通常的FIR數(shù)字濾波器有橫截性和級(jí)聯(lián)型兩種。</p><p>　　FIR濾波器實(shí)現(xiàn)的基本結(jié)構(gòu)有：</p><p>　　(1)FIR濾波器的橫截型結(jié)構(gòu)</p><p>　　表示系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系的差分方程可寫作：</p><p>　　(2-3)

11、 </p><p>　　直接由差分方程得出的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖2-2所示：</p><p>　　若h(n)呈現(xiàn)對(duì)稱特性，即此FIR濾波器具有線性相位，則可以簡化加橫截型結(jié)構(gòu)，下面分情況討論：</p><p>　　圖2-3 圖2-4</p><p>　　圖2-3、N為

12、奇數(shù)時(shí)線形相位FIR濾波器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖2-4、N為偶數(shù)時(shí)線性相位FIR濾波器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)</p><p>　　(2)FIR濾波器的級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)</p><p>　　將H(z)分解成實(shí)系數(shù)二階因子的乘積形式：</p><p><b>　　(2-4) </b></p><p>　　這時(shí)F

13、IR濾波器可用二階節(jié)的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，每個(gè)二階節(jié)用橫截型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。如圖所示：</p><p>　　圖2-5、 FIR濾波器的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)</p><p>　　這種結(jié)構(gòu)的每一節(jié)控制一對(duì)零點(diǎn)，因而在需要控制傳輸零點(diǎn)時(shí)可以采用這種結(jié)構(gòu)。</p><p>　　1.2 FIR數(shù)字濾波器的特點(diǎn)</p><p><b>　　系統(tǒng)函數(shù)： <

14、;/b></p><p><b>　　H(z)=</b></p><p>　　有N-1個(gè)零點(diǎn)分布于z平面, z=0處 是N-1階極點(diǎn)</p><p>　　（1）系統(tǒng)的單位抽樣響應(yīng) h(n)有限長，設(shè)N點(diǎn)</p><p>　?。?）系統(tǒng)函數(shù)H(z)在處收斂，有限z平面只有零點(diǎn)，全部極點(diǎn)在 z = 0 處（因果系統(tǒng)）

15、</p><p>　　（3）無輸出到輸入的反饋，一般為非遞歸型結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.3 濾波器的性能指標(biāo)</p><p>　　我們?cè)谶M(jìn)行濾波器設(shè)計(jì)時(shí)，需要確定其性能指標(biāo)。一般來說，濾波器的性能要求往往以頻率響應(yīng)的幅度特性的允許誤差來表征。以低通濾波器特性為例，頻率響應(yīng)有通帶、過渡帶及阻帶三個(gè)范圍。</p><p><b>

16、　　在通帶內(nèi)：</b></p><p>　　1 - AP ≤ |H(ejω)| ≤ 1 |ω|≤ωc</p><p><b>　　在阻帶中： </b></p><p>　　|H(ejω)| ≤ Ast ωst ≤|ω|≤ωc</p><p>　　其中ωc 為通帶截止頻率, ωst為阻帶截

17、止頻率，Ap為通帶誤差, Ast為阻帶誤差。 </p><p>　　與模擬濾波器類似，數(shù)字濾波器按頻率特性劃分為低通、高通、帶通、帶阻、全通等類型，由于數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)是周期性的，周期為2π。各種理想數(shù)字濾波器的幅度頻率響應(yīng)如圖所示：</p><p>　　圖2-7、 各種理想數(shù)字濾波器的幅度頻率響應(yīng)</p><p>　　1.4 FIR濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)&

18、lt;/p><p>　　可以在幅度特性隨意設(shè)計(jì)的同時(shí)，保證精確、嚴(yán)格的線性相位；由于FIR濾波器的單位脈沖h(n)是有限序列，因此FIR濾波器沒有穩(wěn)定的問題；由于FIR濾波器一般為非遞歸結(jié)構(gòu)，因此，在有限運(yùn)算下不會(huì)出現(xiàn)遞歸結(jié)構(gòu)中的極限振蕩等不穩(wěn)定現(xiàn)象誤差較?。籉IR濾波器可以采用FFT算法實(shí)現(xiàn)，從而提高了運(yùn)算效率?？偨Y(jié)FIR數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn)如下：</p><p>　　1、很容易獲得嚴(yán)格的線性相

19、位，避免被處理的信號(hào)產(chǎn)生相位失真，這一特點(diǎn)在寬帶信號(hào)處理、陣列信號(hào)處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)认到y(tǒng)非常重要；</p><p>　　2、可得到多帶幅頻特性</p><p>　　3、極點(diǎn)全部在原點(diǎn)，無穩(wěn)定性問題</p><p>　　4、任何一個(gè)非因果的有限長序列，總可以通過一定的延時(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐蚬蛄?，所以因果性總是滿足；</p><p>　　5、無反饋運(yùn)算，

20、運(yùn)算誤差小；</p><p>　　FIR數(shù)字濾波器的缺點(diǎn):</p><p>　　1、因?yàn)闊o極點(diǎn)，要獲得好的過渡帶特性，需以較高的階數(shù)為代價(jià)；</p><p>　　2、無法利用模擬濾波器的設(shè)計(jì)結(jié)果，一般無解析設(shè)計(jì)公式，要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序完成</p><p>　　二. TMS320C54的硬件結(jié)構(gòu)與主要特征</p><p

21、>　　TMS320VC5402是TI公司于1999年10月推出的性價(jià)比極高的定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。運(yùn)算速度高達(dá)100MIPS。圖1是它的內(nèi)部硬件組成框圖，包括：CPU、總線、存儲(chǔ)器、片外設(shè)電路等。</p><p>　　2.1 TMS320C54x主要特性:</p><p><b>　　(1)CPU部分</b></p><p>　　

22、先進(jìn)的多總線結(jié)構(gòu)(1條程序總線、3條數(shù)據(jù)總線和4條地址總線)。</p><p>　　40位算術(shù)邏輯運(yùn)算單元(ALU)，包括1個(gè)40位桶形移位寄存器和2個(gè)獨(dú)立的40位累加器。 </p><p>　　17位并行乘法器，與40位專用加法器相連，用于非流水線式單周期乘法/累加(MAC)運(yùn)算。 </p><p><b>　　(2)存儲(chǔ)器系統(tǒng)</b>&l

23、t;/p><p>　　192 K字可尋址存儲(chǔ)空間：64 K字程序存儲(chǔ)空間、64 K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)空間及64 K字I/O空間，對(duì)于C548、C549、C5402、C5410和C5416等可將其程序空間擴(kuò)展至8M。</p><p>　　SARAM與DARAM </p><p><b>　　(3)片內(nèi)外設(shè)</b></p><p>　　

24、軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器。</p><p>　　可編程分區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯電路。</p><p>　　片內(nèi)鎖相環(huán)(PLL)和時(shí)鐘發(fā)生器。</p><p>　　可編程串行接口（4種）</p><p>　　可編程定時(shí)器16位（1~2個(gè)）</p><p>　　8位或16位主機(jī)接口(HPI)。</p><p>

25、　　多種節(jié)電模式：軟件控制片外總線、CLKOUT、器件電壓等。 </p><p><b>　　(4)指令系統(tǒng)</b></p><p>　　單指令重復(fù)和塊指令重復(fù)操作。</p><p>　　用于程序和數(shù)據(jù)管理的塊存儲(chǔ)器傳送指令。</p><p>　　32位長操作數(shù)指令。</p><p>　　同時(shí)讀入

26、2或3個(gè)操作數(shù)的指令。</p><p>　　可以并行存儲(chǔ)和并行加載的算術(shù)指令。</p><p><b>　　條件存儲(chǔ)指令。</b></p><p>　　從中斷快速返回的指令。</p><p>　　2.2 TMS320C54x硬件結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　三. 數(shù)字濾波器的MATALAB設(shè)計(jì)&l

27、t;/p><p>　　3.1 MATLAB的簡介</p><p>　　MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）的簡稱，是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。</p><p>　　MATLAB和Mathematica

28、、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。</p><p>　　MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORT

29、RAN等語言完成相同的事情簡捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn),使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對(duì)C，F(xiàn)ORTRAN，C++ ，JAVA的支持?？梢灾苯诱{(diào)用,用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用。</p><p>　　3.2 FIR濾波器的設(shè)計(jì)原

30、理</p><p>　　濾波器就是在時(shí)間域或頻域內(nèi)，對(duì)已知激勵(lì)，產(chǎn)生規(guī)定響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，使其能夠從信號(hào)中提取并放大有用的信號(hào)，抑制并衰減不需要的信號(hào)。數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)就是對(duì)提出的設(shè)計(jì)要求給出相應(yīng)的性能指標(biāo)，再通過計(jì)算，使物理可實(shí)現(xiàn)的實(shí)際濾波器頻率響應(yīng)特性，逼近給出的頻率響應(yīng)特性。設(shè)計(jì)完成后，可根據(jù)計(jì)算結(jié)果在FPGA或DSP上實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　FIR數(shù)字濾波器系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：&

31、lt;/p><p>　　由此得到系統(tǒng)的差分方程:</p><p>　　y(n)=b0x(n)+b1x(n-1)+ … +bn-1x[n-(N-1)] (3-10)</p><p>　　若FIR數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)序列為h(n),它就是濾波器系數(shù)向量b(n)。應(yīng)用MATLAB設(shè)計(jì)FIR濾波器的主要任務(wù)就是根據(jù)給定的性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)一個(gè)H(z),使其逼近響

32、應(yīng)曲線作為輸出，與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行比較，對(duì)設(shè)計(jì)的濾波器進(jìn)行優(yōu)化。</p><p><b>　　3.3 窗函數(shù)法</b></p><p>　　常函數(shù)設(shè)計(jì)的基本思想是要選取某一種合適的理想頻率選擇性濾波器，然后將它的脈沖響應(yīng)截?cái)嗟玫揭粋€(gè)線性相位和因果的FIR濾波器。因此這種方法的重點(diǎn)在于選擇某種合適的窗函數(shù)和一種理想的濾波器。對(duì)于給定的濾波器技術(shù)指標(biāo)，選擇濾波器長度和具有最窄

33、主瓣寬度和盡可能小的旁瓣衰減的某個(gè)窗函數(shù)。任何數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)A(ejw)都是w的周期函數(shù)，它的傅里葉級(jí)數(shù)展開式為：</p><p>　　通過頻域卷積過程看的幅度函數(shù)H(ω)的起伏現(xiàn)象,可知,加窗處理后，對(duì)理想矩形的頻率響應(yīng)產(chǎn)生以下幾點(diǎn)影響：</p><p>　　使理想頻率特性不連續(xù)點(diǎn)處邊沿加寬，形成一個(gè)過渡帶，其寬度等于窗的頻率響應(yīng)的主瓣寬度。</p><p>

34、;　　在截止頻率的兩邊的地方即過渡帶的兩邊，出現(xiàn)最大的肩峰值，肩峰的兩側(cè)形成起伏振蕩，其振蕩幅度取決于旁瓣的相對(duì)幅度，而振蕩的多少，則取決于旁瓣的多少。</p><p>　　改變N，只能改變窗譜的主瓣寬度，改變?chǔ)氐淖鴺?biāo)比例以及改變的絕對(duì)值大小，但不能改變主瓣與旁瓣的相對(duì)比例(此比例由窗函數(shù)的形狀決定)。</p><p><b>　　(1)對(duì)窗的要求</b></p

35、><p>　　窗譜主瓣盡可能窄，以獲取較陡的過渡帶；</p><p>　　盡量減小窗譜的最大旁瓣的相對(duì)幅度；即能量集中于主瓣,使肩峰和波紋減小，增大阻帶的衰減。</p><p><b>　　(2)頻率采樣法：</b></p><p>　　窗函數(shù)設(shè)計(jì)法是從時(shí)域出發(fā)，把理想的hd(n)用一定形狀的窗函數(shù)截取成有限長的h(n)，來

36、近似理想的hd(n)，這樣得到的頻率響應(yīng)逼近于所要求的理想的頻率響應(yīng)。</p><p>　　頻率抽樣法則是從頻域出發(fā)，把給定的理想頻率響應(yīng) 加以等間隔抽樣得到 ，然后以此 作為實(shí)際FIR濾波器的頻率特性的抽樣值H(k)，即</p><p><b>　　(2-16) </b></p><p>　　知道H(k)后，由DFT定義可唯一確定有限長序

37、列 h(n)，利用這N個(gè)頻域抽樣值H(k)同樣利用頻率內(nèi)插公式可得FIR濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)，及頻率響應(yīng) ，即： </p><p>　　頻率抽樣法內(nèi)插公式： </p><p><b>　　(2-17)</b></p><p>　　(3)頻率抽樣法小結(jié):</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：可以在頻域直接設(shè)計(jì)，并且適

38、合于最優(yōu)化設(shè)計(jì)。  缺點(diǎn)：抽樣頻率只能等于 2π/N 的整數(shù)倍，或等于2π/N 的整數(shù)倍加上π/N。因而不能確保截止頻率 的自由取值，要想實(shí)現(xiàn)自由地選擇截止頻率，必須增加抽樣點(diǎn)數(shù)N，但這又使計(jì)算量增大。 </p><p>　　為了提高逼近質(zhì)量，減少通帶邊緣由于抽樣點(diǎn)的陡然變化而引起的起伏振蕩。有目的地在理想頻率響應(yīng)的不連續(xù)點(diǎn)的邊緣，加上一些過渡的抽樣點(diǎn)，增加過渡帶，減少起伏振蕩。</p

39、><p>　　3.4 用三中窗函數(shù)設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器</p><p>　　3.4.1分別用矩形窗和Hamming窗設(shè)計(jì)線性相位FIR低通濾波器。通帶截止頻率Wc=π/4，單位脈沖響應(yīng)H(n)的長度N=21.</p><p>　　用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器時(shí)，先求出相應(yīng)的理想濾波器單位脈沖響應(yīng)hd(n),再根據(jù)阻帶最小衰減選擇合適的窗函數(shù)w(n)，最后得到FIR濾波

40、器單位脈沖響應(yīng)h(n)=hd(n)w(n).</p><p>　　Wc=π/4，N=21，所以線性相位理想低通濾波器的單位脈沖響應(yīng)為：</p><p>　　3.4.1.1 MATLAB代碼結(jié)果如下:</p><p><b>　　%Fir.m</b></p><p>　　N=21;wc=pi/4; %理想低通濾波器參數(shù)

41、</p><p>　　n=0:N-1;r=(N-1)/2;</p><p>　　hdn=sin(wc*(n-r))/pi./(n-r); %計(jì)算理想低通單位脈沖響應(yīng)</p><p>　　if rem(N,2)~=0; </p><p>　　hdn(r+1)=wc/pi;end %n為奇數(shù)時(shí),處理n=r點(diǎn)的0/0型</p

42、><p>　　wn1=boxcar(N); %矩形窗</p><p>　　hn1=hdn.*wn1'; %加窗</p><p>　　wn2=hamming(N); %hamming窗</p><p>　　hn2=hdn.*wn2'; %加窗<

43、;/p><p>　　w=2*[0:511]/512;</p><p>　　hw1=fft(hn1,512);</p><p>　　hw2=fft(hn2,512);</p><p>　　subplot(2,2,1); %作圖</p><p>　　stem(n,hn1,'.');grid;

44、</p><p>　　xlabel('n');ylabel('h(n)');</p><p>　　title('矩形窗設(shè)計(jì)的h(n)') %加注標(biāo)題</p><p>　　subplot(2,2,2);</p><p>　　plot(w,20*log10(abs(hw1)));grid;<

45、/p><p>　　xlabel('w/pi');ylabel('Magnitude(dB)');</p><p>　　title('幅頻特性(dB)')</p><p>　　subplot(2,2,3);</p><p>　　stem(n,hn2,'.');grid;</p&g

46、t;<p>　　xlabel('n');ylabel('h(n)');</p><p>　　title('hamming窗設(shè)計(jì)的h(n)')</p><p>　　subplot(2,2,4);</p><p>　　plot(w,20*log10(abs(hw2)));grid;</p>&l

47、t;p>　　xlabel('w/pi');ylabel('Magnitude(dB)');</p><p>　　title('幅頻特性(dB)')</p><p>　　3.4.1.2結(jié)果如下：</p><p><b>　　結(jié)果分析：</b></p><p>　　對(duì)兩種

48、窗函數(shù)的設(shè)計(jì)結(jié)果分別如圖所示。由圖中可以看出，不同的窗函數(shù)生成的過渡帶寬度和阻帶最小衰減是不同的。這就是選擇窗函數(shù)的根據(jù)。</p><p>　　3.4.2 用remez函數(shù)設(shè)計(jì)FIR低通濾波器</p><p>　　逼近低通濾波特性|Hd(ejw)|</p><p>　　| Hd(ejw)|=</p><p>　　帶通波紋ap3dB,阻帶衰減a

49、s60dB,并用最小階數(shù)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　設(shè)計(jì)參數(shù)f=[1/4,5/16],m=[1,0];由于</p><p>　　Rp=20，As=-20</p><p>　　所以，dev(1)=()()</p><p><b>　　dev(2)=</b></p><p>　　3.4.2.1 MAT

50、LAB代碼結(jié)果如下:</p><p><b>　　代碼如下：</b></p><p><b>　　%FIR_L.m</b></p><p>　　%用remez函數(shù)設(shè)計(jì)FIR低通濾波器</p><p>　　fc=1/4;fs=5/16; %輸入給定參數(shù)</p><p>　　

51、Rp=3;As=60;Fs=2;</p><p>　　f=[fc,fs];m=[1,0]; %計(jì)算remezord函數(shù)所需參數(shù)f，m，dev</p><p>　　dev=[(10^(Rp/20)-1)/(10^(Rp/20)+1),10^(-As/20)];</p><p>　　[N,f0,m0,w]=remezord(f,m,dev,Fs); %確定rem

52、ez函數(shù)所需參數(shù)</p><p>　　hn=remez(N,f0,m0,w); %調(diào)用remez函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p>　　hw=fft(hn,512); %%求設(shè)計(jì)出的濾波器頻率特性</p><p>　　w=[0:511]*2/512;</p><p>　　plot(w,20*log10(abs(hw)));grid

53、;</p><p>　　axis([0,max(w)/2,-90,5]);</p><p>　　xlabel('w/pi');ylabel(Magnitude(dB)');</p><p>　　title('幅頻特性');</p><p>　　line([0,0.4],[-3,-3]);</p&g

54、t;<p>　　line([1/4,1/4],[-90,5]);</p><p>　　line([5/16,5/16],[-903.4.2.2結(jié)果如下：</p><p>　　四. 數(shù)字濾波器的CCS設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 CCS簡介</b></p><p>　　CCS是TI公司推出的用于開

55、發(fā)320系列DSP芯片的集成開發(fā)環(huán)境，采用Windows風(fēng)格界面。集編輯、編譯、鏈接、軟件仿真、硬件調(diào)試及實(shí)時(shí)跟蹤等功能于一體，包括編輯工具、工程管理工具和調(diào)試工具等。 </p><p>　　CCS有兩種工作模式，即</p><p>　　軟件仿真器模式：可脫離DSP芯片，在PC機(jī)上模擬DSP的指令集和工作機(jī)制，主要用于前期算法實(shí)現(xiàn)和調(diào)試。</p><p>　　硬件在

56、線編程模式：可實(shí)時(shí)運(yùn)行在DSP芯片上,與硬件開發(fā)板相結(jié)合在線編程和調(diào)試應(yīng)用程序。 </p><p><b>　　4.2 CCS配置</b></p><p>　　點(diǎn)擊桌面圖標(biāo)“Setup CCStudio v3.1”圖標(biāo)，運(yùn)行CCS設(shè)置程序，如圖所示：點(diǎn)擊AddSave and quit完成設(shè)置。</p><p>　　選擇C5402 Device

57、 Simulator</p><p>　　4.3 CCS環(huán)境中工程文件的使用</p><p><b>　　1．創(chuàng)建工程文件</b></p><p>　　在CCS集成環(huán)境下開發(fā)匯編程序或C/C++程序，首先要建立一個(gè)工程項(xiàng)目文件夾(*.pjt),再向工程項(xiàng)目文件中添加匯編程序源文件(*.pjt),C/C++源文件(*.c)和鏈接命令文件(*.cm

58、d),并設(shè)置工程項(xiàng)目選項(xiàng)。使用CCS開發(fā)應(yīng)用程序的一般步驟如下：</p><p>　　創(chuàng)建或打開一個(gè)工程項(xiàng)目文件(*.pjt),編輯各類文件，可以使用CCS提供的集成環(huán)境，對(duì)鏈接命令文件和源程序進(jìn)行編輯。</p><p>　　對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行編譯。在編譯過程中如果出現(xiàn)語法錯(cuò)誤，將在編譯鏈接信息視窗窗口中顯示錯(cuò)誤的信息，用戶可以根據(jù)顯示的信息找到錯(cuò)誤的位置，更改錯(cuò)誤。</p>&

59、lt;p>　　對(duì)結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和算法評(píng)估</p><p>　　下面分別介紹建立工程文件，單擊ProjectNew命令，系統(tǒng)將彈出如圖所示的對(duì)話框，在該對(duì)話框中輸入項(xiàng)目文件名。</p><p><b>　　2、創(chuàng)建新文件</b></p><p>　　選擇FileNew可打開一個(gè)新的編輯窗口。在新窗口中輸入源代碼。選擇FileSave,在

60、出現(xiàn)的對(duì)話框中輸入一個(gè)文件名，并選擇一個(gè)擴(kuò)展名，然后單擊保存。</p><p>　　3、向工程中添加文件</p><p>　　添加文件:單擊ProjectAdd File to Project命令然后彈出如圖所示的對(duì)話框，單擊打開完成對(duì)文件的添加。導(dǎo)入C代碼，cmd文件以及rst.lib文件，在D:\CCStudio_v3.1\C5400\cgtools\lib文件夾下。</p>

61、;<p><b>　　4、編譯連接裝載</b></p><p>　　對(duì)程序進(jìn)行編譯:執(zhí)行ProjectCompile命令就可以對(duì)當(dāng)前的匯編程序進(jìn)行編譯生成.obj文件。若有錯(cuò)誤，讀者可進(jìn)行修改。</p><p>　　對(duì)程序進(jìn)行編譯鏈接執(zhí)行ProjectBuild命令，就可以對(duì)當(dāng)前的項(xiàng)目文件同時(shí)進(jìn)行編譯，生成與工程項(xiàng)目名稱相同的可執(zhí)行.out文件。<

62、/p><p>　　裝載：單擊主菜單“File”中的“Load Program”選項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中找到.out文件，并打開CCS裝載完畢后，會(huì)彈出“Disassembly”.</p><p><b>　　4.4 C代碼如下</b></p><p>　　#include<stdio.h></p><p>　　#i

63、nclude<D:\Program Files\MATLAB\R2009a\extern\include\tmwtypes.h></p><p>　　#define N 81 //FIR濾波器的級(jí)數(shù)為81</p><p>　　#define LEN 200 //待濾波的數(shù)據(jù)長度</p><p><b>　　long yn;</b&g

64、t;</p><p>　　int input[LEN]; //輸入緩沖，在仿真時(shí)將從內(nèi)存載入</p><p>　　int output[LEN]; //輸出緩沖，直接存放在內(nèi)存中</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><

65、b>　　int i,j;</b></p><p><b>　　int *x;</b></p><p>　　for(j=0;j<LEN-1;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　x=&input[j];</p><p&

66、gt;<b>　　yn=0;</b></p><p>　　for(i=0;i<=N-1;i++)</p><p>　　yn+=B[i]*(*x++);</p><p>　　output[j]=yn>>15;</p><p><b>　　}</b></p><p&

67、gt;<b>　　while(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　五．心的體會(huì)</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所涉及到的主要知識(shí)是DSP方面的。我將把我本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的心得和體會(huì)簡述如下：</p><p>　　(1)類型尋

68、優(yōu) 確定好所需要設(shè)計(jì)的濾波器用途后，首先對(duì)其進(jìn)行性能需求分析，明確該系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到的各種性能指標(biāo)，其次，擬定多種濾波器類型，對(duì)這些方案采用Matlab進(jìn)行仿真，進(jìn)行綜合分析和比較，選擇出最佳的濾波器類型作為本設(shè)計(jì)方案，然后，依據(jù)其性能指標(biāo)編寫matlab程序，確定二階節(jié)系數(shù)。</p><p>　　(2)系統(tǒng)思維 必須有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維，把每一個(gè)細(xì)節(jié)都放到整個(gè)系統(tǒng)中考慮，考慮整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性、完整性、穩(wěn)定性和功

69、能的實(shí)現(xiàn)，這樣才不會(huì)局限在細(xì)節(jié)上，才能快速的完成性能優(yōu)越的硬件設(shè)計(jì)。</p><p>　　(3)把握細(xì)節(jié) 系統(tǒng)也是由細(xì)節(jié)構(gòu)成的，在把握整個(gè)系統(tǒng)思維的基礎(chǔ)上把握每一個(gè)細(xì)節(jié)，因?yàn)槊恳粋€(gè)細(xì)節(jié)都有可能決定整個(gè)系統(tǒng)的性能。在寫VHDL代碼時(shí)，把每一個(gè)變量與過程考慮清楚才可能完成整個(gè)程序。</p><p>　　(4)勇于嘗試 系統(tǒng)即使經(jīng)過了非常嚴(yán)格的論證也仍然可能存在問題，或許面對(duì)問題一時(shí)沒有很好

70、的解決方案，但是有一個(gè)或許可行的大膽的想法，不要猶豫，試一試吧。勇于嘗試往往能夠找到更好的解決方法。</p><p>　　(5)保持自信 無論遇到什么困難，我都相信自己一定能夠找到解決的方法，有的時(shí)候只要稍微再用一點(diǎn)力、使一點(diǎn)勁，結(jié)果就會(huì)不一樣。</p><p><b>　　六. 參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　參考文

71、獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 劉會(huì)燈、朱飛.MATLAB編程基礎(chǔ)與典型應(yīng)用.人民郵電出版社，2008.7</p><p>　　[2] 程佩青.數(shù)字信號(hào)處理教程.清華大學(xué)出版社，2009.11</p><p>　　[4] 萬永革.數(shù)字信號(hào)處理的MATLAB實(shí)現(xiàn).科學(xué)出版社，2008.9 </p><p>　　[5] 郭仕劍