DSPFIR数字滤波器设计方案与实现.doc

肆肄袈学校logo蒆基于DSP的FIR数字滤波器设计与实现膆蒄1引言薀葿数字信号处理器(DSP)拥有强大的数字信号处理能力,S(poserStu-dio)更方便了DSP应用程序的开发。DSP/S的重要组成部分,它实质上是一种基于DSP平台的规模可控的实时操作系统内核。这里主要研究在DSP上利用DSP,BIOS实现FIR数字滤波器的方法。芆薁 2TMS320F2812及DSP/BIOS内核介绍节芈 TMS320F2812是基于TMS320C2XXX内核的定点数字信号处理器,具有数字信号处理及强大的事件管理和嵌入式控制功能,适于有大批量数据处理的控制系统。其性能可用于数字滤波器设计。莆羂 TMS320F2812采用高性能的静态CMOS技术,时钟频率达150MHz;低功耗(,I/);采用哈佛总线结构,片上集成许多片上外设,可实现更多功能。S,支持C/C++/汇编嵌入式实时操作系统DSP/BIOS,JTAG调试接口。螀肇 DSP/BIOS内核是一个尺寸可伸缩的实时内核,它是为实时信号处理应用而设计的,主要包括:(1)DSP/BIOS配置工具。该工具可用来创建和配置在应用程序中使用的DSP/BIOS内核对象,也可使用该工具配置存储器,线程优先权以及中断处理;(2)DSP/S中的分析丁具使用户可测试和分析目标DSP上应用程序的运行,包括监测CPU负荷、日志、线程执行情况等;(3)DSP/BIOSAPI函数。用户在PC端采用C、C++或汇编语言编写调用DSP/BIOSAPI函数的应用程序;(4)器件支持库。提供许多宏和函数,用来简化片上外设的配置和管理。蒅莃 3数字滤波器分析蒂螆数字滤波器根据冲激响应持续时间可分为有限冲激响应滤波器(FIR)和无限冲激响应滤波器(IIR)。其中FIR滤波器能够保证严格的线性相位特性,且不存在稳定性问题。窗函数法和频率采样法等是设计FIR数字滤波器的常用方法。窗函数法在时域中进行,其原理简单,易于实现,但存在在相同设计指标下滤波器的阶数通常会偏大的问题。频率采样法对于只有少数几个非零值采样的窄带选频滤波器较有效。S本身所带的操作系统实现一种通过窗函数法实现的FIR滤波器。FIR滤波器的各项指标可以通过现有的表查找,其设计步骤如下:薅螄(1)给定所要求的理想频率响应函数Hd(ejw);(2)对理想频率响应函数进行反傅里叶变换,则得到系统单位脉冲响应为:hd(n)=IDFTFT[Hd(ejw)];(3)根据过渡带及阻带衰减最小的要求查表,可选定窗ω(n)的形状及除数,N的大小,一般N的值要做几次试探才能最终确定;(4)得到所设计的FIR滤波器的单位抽样响应(该响应逼近理想):h(n)=hd(n)ω(n),n=0,1…,N-1;(5)求H(ejw)=DTFT[h(n)],检查是否满足设计要求,若不满足,则需重新按照上述步骤设计。羀衿 4数字滤波器的实现蚅羁要实现的低通FIR滤波器:通带边缘频率ωp=10kHz,阻带边缘频率ωs=22kHz,阻带衰减δ2=75dB,采样频率fs=50kHz。根据对滤波器的分析可求得系统的差分方程。所求得的h(n)在程序设计过程中可用一个数组存放。X(n)是A/D转换器采样值。让其逐项相加,再输出即可。实现滤波器所采用的硬件平台为DSK2812,实现流程如图1所示。蚂薈蚅莂(1