DSP课程设计（论文）-FIR滤波器设计.doc

课程设计说明书 PAGE \* MERGEFORMAT 18 1 FIR滤波器设计概述 1.1 设计背景 在许多 HYPERLINK /product/searchfile/19196.html \t _blank 数字信号处理系统中，F HYPERLINK /data/iccompany/detail13.html \t _blank IR HYPERLINK /product/searchfile/1095.html \t _blank 滤波器是最常用的组件之一，它完成信号预调、频带选择和滤波等功能。FIR HYPERLINK /info/1750.html \t _blank 滤波器在截止频率的边沿陡峭性能虽然不及11R滤波器，但是，考虑到 HYPERLINK /info/2528.html \t _blank FIR滤波器严格的线性相位特性和不像IIR滤波器存在稳定性的问题，FIR滤波器能够在 HYPERLINK /info/3616.html \t _blank 数字信号处理领域得到广泛的应用。数字滤波器（ HYPERLINK /stock-ic/DIGITAL.html \t _blank Digital Fil HYPERLINK /product/searchfile/10366.html \t _blank ter，简称为DF）是指用来对输入信号进行滤波的硬件和软件。所谓数字滤波器，是指输入、输出均为数字信号，通过一定运算关系改变输入信号所含频率成分的器件。数字滤波器和模拟滤波器相比，因为信号的形式和实现滤波的方法不同，数字滤波器具有比模拟滤波器精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活、不要求阻抗匹配等优点。 对于一般的数字滤波器，按照单位冲激响应可分为无限长冲激响应IIR系统和有限长冲激响应FIR系统。在FIR系统中，则用一个有理多项式表示的系统函数去逼近所需要的频率响应，即其单位冲激响应h（n）在有限个n值处不为零。 FIR滤波器则可在幅度特性随意设计的同时，保证精确、严格的线性相位特性。这在要求相位线性信道的现代 HYPERLINK \t _blank 电子系统，如图像处理、数据传输等波形传递系统中，是具有很大吸引力的。而且，其单位冲激响应是有限长的，不存在不稳定的因素，并且可用因果系统来实现。相较于IIR滤波器， FIR滤波器有以下的优点：可以很容易地设计线性相位的滤波器。 线性相位滤波器延时输入信号，却并不扭曲其相位。实现简单。 在大多数 HYPERLINK /product/searchfile/3007.html \t _blank DSP HYPERLINK /product/searchfile/8213.html \t _blank 处理器， 只需要对一个指令积习循环就可以完成FIR计算。在实际中，所有的DSP滤波器必须用有限精度实现，而在IIR滤波器中使用有限精度会产生很大的问题，由于采用的是反馈电路，因此IIR通常用非常少的bit实现，设计者就能解决更少的与非理想算术有关的问题。可以用小数实现。 不像IIR滤波器，FIR滤波器通常可能用小于1的系数来实现。当使用定点DSP的时候，这也是一个考虑因素，它能使得实现更加地简单。 1.2设计要求 采用汇编语言针对DSP芯片设计一个15阶FIR低通滤波器，截止频率为0.6（归一化后的）。 设计要求如下： 1. 在Mtalab中首先设计符合要求的滤波器，并得到滤波器参数，和该滤波器的幅频特性和相频特性。 2. 然后编写程序，在CCS软件环境下编写DSP程序，分别用方波和正弦波验证滤波器的设计。 3. 与MATBLE中设计的滤波器，进行对比研究。 2 系统开发平台与环境 CCS（Code Composer Stdio）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，可以帮助用户在一个软件环境下完成编辑、编译、链接、调试和数据分析等工作。 CCS有两种工作模式，即软件仿真器和硬件在线编程。软件仿真器工作模式可以脱离DSP芯片，在PC上模拟DSP的指令集和工作机制，主要用于前期算法实现和调试。硬件在线编程可以实时运行在DSP芯片上，与硬件开发板相结合进行在线编程和调试应用程序。 CCS工作环境如下图1所示： 图1 CCS工作环境CCS包含了源代码编辑器、工程管理器、编译器、链接器和调试器，包含了DSP/BIOS插件及API函数和RTDX插件、主机接口及API函数，它们组合完成对工程的设计及开发。在计算机端，用户使用源代码编辑工具来编写源代码文件。用户使用配置工具来定义用户程序中使用的对象，然后使用编译器和链接器来生成使用可执行代码，并通过JTAG接口将