DSP课程设计完成.doc

DSP原理及应用
课程设计
题目: FIR滤波器设计
学院: 信息工程学院
专业班级: 信息0802班
姓名: 焦全军
学号: 2008001222
一、设计题目:有限脉冲响应FIR滤波器的设计
二、设计目的:
掌握数字滤波器的设计过程;
了解FIR的原理和特性;
熟悉设计FIR数字滤波器的原理和方法;
学习FI R滤波器的DSP实现原理;
S的波形观察窗口观察输入/输出信号波形和频谱变化情况。
三、设计原理:
滤波器就是在时间域或频域内,对已知激励产生规定响应的网络,使其能够从信号中提取有用的信号,抑制并衰减不需要的信号,滤波器的设计实质上就是对提出的要求给出相应的性能指标,再通过计算,使物理可实现的实际滤波器响应特性逼近给出的频率响应特性。
FIR数字滤波器是一种非递归系统,其传递函数为:
=
由此可得到系统的差分方程为:
则,FIR滤波器的结构如下图:
bN-1
bN-2
b1
b0
x(n-N+1)
x(n-1)a
Z-1
Z-1
Z-1
X(n)
y(n)
其冲激响应是有限长序列,它滤波器系数向量,N 为FIR滤波器的阶数。
在数字信号处理应用中往往需要设计线性相位的滤波器,FIR滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时,很容易做到严格的线性相位特性为了使滤波器满足线性相位条件,要求其单位脉冲响应为实序列,且满足偶对称或奇对称条件,,当N为偶数时,偶对称线性相位FIR滤波器的差分方程表达为
由上可见,FIR滤波器不断地对输入样本延时后,再做乘法累加运算,将滤波器结果输出。因此,FIR实际上是一种乘法累加运算。而对于线性相位FIR滤波器系数的对称特性,可以采用结构精简的FIR结构将乘法器数目减少一半。
应用MATLAB设计FIR滤波器的主要任务就是根据给定的性能指标设计一个,使其逼近这一指标,进而计算并确定滤波器的系数,再将所设计滤波器的幅频响应、相频响应曲线作为输出,与设计要求进行比较,对设计的滤波器进行优化,设计完成之后将得到的FIR滤波器的单位冲激响应序列的各个参数值。
总体设计方案:
利用MATLAB来确定FIR滤波器的参数;
S,在CCS中建立一个C源文件和一个命令文件,并将这两个文件添加到工程再编译并装载程序;
3、设置波形时域观察窗口,得到滤波前后的波形变化图;
4、设置频域观察窗口,得到滤波前后的频谱变化图。
五、 CCS开发环境
CCS是一种针对TMS320系列DSP的集成开发环境,在windows操作系统下,采用图形接口界面,提供环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等工具,提供了配置、建立、调试、跟踪和分析程序的工具,从而完成编辑、编译、链接、调试和数据分析等工作。
s集成开发软件,用户可以在一个开发环境下完成工程项目创建、程序编辑、编译、链接、调试和数据分析等工作环节。s开发应用程序的一般步骤为:
,包括源程序、目标文件、库文件、链接命令文件和包含文件。
。s提供的集成编辑环境,对头文件、链接命令文件和源程序进行编辑。
对工程项目进行编译。如出现语法错误,将在构建窗口中显示错误信息。用户可以根据显示信息定位错误信息,更改错误。
。s提供