DSP 基于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器设计.doc

课程设计报告
课程设计名称: DSP原理与应用
系: 三系
学生姓名: 张欣
班级: 通信工程
学号:
成绩:
指导教师: 田爱君
开课时间: 2012-2013 学年 2 学期

基于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器设计

本课程设计主要完成软件平台的设计,在现有的TMS320VC5509 DSP硬件平台上,按照要求设计FIR滤波器,编写相应的源程序和链接命令程序,使整个系统能够滤除含噪信号中的高频噪声。

设计需要完成几个内容:
(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。
①设计一定参数的滤波器
②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。
③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。
(3)撰写课程设计报告。

序号
内容
时间(天)
1
S软件环境
1
2
总体设计方案的验证
1
3
各分功能环节的设计与实现
1
4
总体功能调试实现
1
5
整理完成设计报告
1
合计
5

1、考核方法:总成绩由平时成绩、设计成绩两部分组成,各部分比例为30%,70%.
2、成绩评定:
(1)平时成绩:无故旷课一次,平时成绩减半;无故旷课两次平时成绩为0分,无故旷课三次总成绩为0分。迟到15分钟按旷课处理
(2)设计成绩:根据实际的设计过程及最终的实现结果,同时参考提交报告的质量,给出综合的设计成绩。
基于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器设计
一、实践的目的和要求
这学期我们学习了数字图像处理还有DSP原理与应用,加上我们之前学习过数字信号处理系统在数字信号处理系统中,数字滤波器占有十分重要地位。而有限冲击响应(FIR)数字滤波器因其具有系统稳定、运算速度快、易实现等特点,在图像信号处理、数据传输等领域被广泛采用。
我们知道FIR滤波器可以由计算机软件来实现,也可以通过专用的数字滤波电路、专用的数字信号处理器或通用可编程DSP处理器来实现。其中计算机软件实现的方法速度较慢,常用于算法的模拟及仿真;专用硬件或专用处理器实现的方法速度快,但通用性较差、成本高;而通用可编程DSP处理器可通过编程实现各种数字滤波算法,使用灵活、功能强大,在滤波器设计中被广泛使用。
所以为了加强我们对数字信号处理系统中数字滤波器的掌握,我们要进行基
于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器设计,通过课程设计,来进一步掌握数字滤波器
应用。之前我们在实验课上已经学习过有关基于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器的知识,所以,本次课程设计,对我们来说是一个巩固知识的机会
此次课程设计要求我们成软件平台的设计,在现有的硬件平台上,编写相应的源程序和链接命令程序,使整个系统能够滤除含噪语音信号中的高频噪声。在理解原理的基础上,设计自己的滤波器。根据老师提供的有关参数,设计一个对应于自己参数的滤波器。
二、实践原理:
TMS320VC5509简介 TMS320VC5509是美国德州仪器公司(TI)推出的新一代数字信号处理器,其CPU在结构上包含一个32×16位指令缓存队列、2个17位×17位乘累16位算术逻辑单元(MAC)、一个40位算术逻辑单元(ALU)、一个16位算术逻辑单元(ALU)、一个40位桶形移位器和4个40位加法器[3]。TMS320VC5509支持多种工业标准的串行口,如:多通道缓冲串行口(McBSPs)、多媒体卡/安全数据串行口(MMC/SD)、USB和I2C总线接口等。还具有增强型主机接口(EHPI)、通用I/O口、可编程数字锁相环(DPLL)、计时器和多个DMA控制器等片上外设。TMS320VC5509高度并行的结构与优化的指令集合在一起,使得每个操作所需的时钟周期数在减少,而代码密度则在增加
。
FIR滤波器的DSP实现程序采用C语言编写,滤波器时频特性如图2所示。利用设计好的FIR滤波器对叠加了高频噪声的输入信号进行滤波,滤波前后的波形及频谱如图3所示。通过时域波形的对比发现,叠加了高频噪声的输入信号经过FIR低通滤波器后,信号相对滤波前变得光滑;由频域波形对比同样可以发现有用的低频信号被保留下来,而高频噪声被很好地滤除掉了
三、实践步骤
1. 设计一定参