基于DP的无限冲击响应滤波器(IIR)系统设计.doc

《现代信号处理》 课程设计 基于DSP的无限冲击响应滤波器(IIR)系统设计 目 录 TOC \o 1-2 \f \u 第1章 绪论 PAGEREF _Toc231886708 \h 4 1.1设计背景 PAGEREF _Toc231886709 \h 4 1.2设计要求 PAGEREF _Toc231886710 \h 4 1.3设计思路简介 PAGEREF _Toc231886711 \h 4 第2章 系统开发平台与环境 PAGEREF _Toc231886712 \h 4 1.1 CCS开发环境 PAGEREF _Toc231886713 \h 5 2.2 SEED-DEC2812开发实验箱 PAGEREF _Toc231886714 \h 5 第3章 FIR滤波器设计过程 PAGEREF _Toc231886715 \h 5 3.1 FIR滤波器设计总框图 PAGEREF _Toc231886716 \h 6 3.2 FIR滤波器设计的原理 PAGEREF _Toc231886717 \h 6 3.3? FIR滤波器的设计方法 PAGEREF _Toc231886718 \h 6 第4章 系统软件设计 PAGEREF _Toc231886719 \h 9 4.1 程序流程图 PAGEREF _Toc231886720 \h 9 4.2程序源代码 PAGEREF _Toc231886721 \h 10 第5章 系统仿真 PAGEREF _Toc231886722 \h 15 5.1仿真设置 PAGEREF _Toc231886723 \h 15 5.2 仿真图 PAGEREF _Toc231886724 \h 16 第6章 总结 PAGEREF _Toc231886725 \h 19 参考文献 PAGEREF _Toc231886726 \h 20 第1章 绪论 1.1设计背景 在信号处理中，滤波占有十分重要的地位。数字滤波是数字信号处理的基本方法。数字滤波与模拟滤波相比有很多优点，它除了可避免模拟滤波器固有的电压漂移、温度漂移和噪声等问题外，还能满足滤波器对幅度和相位的严格要求。 DSP（数字信号处理器）与一般的微处理器相比有很大的区别，它所特有的系统结构、指令集合、数据流程方式为解决复杂的数字信号处理问题提供了便利，本设计选用TMS320C54X作为DSP处理芯片，通过对其编程来实现FIR滤波器。 对数字滤波器而言,从实现方法上,有IIR滤波器和有限冲激响应(FIR)滤波器之分。IIR系统的优点是实现的阶数低，对于实现相同要求的数字滤波器，FIR滤波器的阶数要比IIR滤波器的阶数高5~10倍，IIR滤波器的设计相对简单，可以由对应的模拟滤波器转换而来。FIR系统的优点是采用递归结构，可以得到严格的线性相位，运算的误差也较小，FIR的设计比IIR要灵活。结合IIR滤波器和FIR滤波器的优缺点，由于在APF谐波检测中的低通数字滤波器是用于通过直流，滤掉交流，对相位的要求不高，而且希望运算尽量小，因此选用IIR滤波器。 1.2设计要求 利用C语言在CCS环境中编写一个IIR滤波器程序，并能利用已设计好的滤波器对常用信号进行滤波处理。 1.3设计思路简介 在TMS320C54x系统开发环境CCS（Code Composer Studio）下对IIR滤波器的DSP实现原理进行讨论。利用C语言设计相应的滤波器，通过实验仿真，从输入信号和输出信号的时域和频域曲线可看出在DSP上实现的IIR滤波器能完成预定的滤波任务。 第2章 系统开发平台与环境 1.1 CCS开发环境 CCS提供了配置、建立、调试、跟踪和分析程序的工具，它便于实时、嵌入式信号处理程序的编制和测试，它能够加速开发进程，提高工作效率。 CCS提供了基本的代码生成工具，它们具有一系列的调试、分析能力。CCS支持如下图1.1所示的开发周期的所有阶段。 图 1.1 2.2 SEED-DEC2812开发实验箱 SEED-DECxxxx系列嵌入式DSP开发板本着模块化、总线型、开放式、系列化的设计思想，采用统一的系统结构、模块结构和机械结构，以多种典型DSP处理器构成具有标准总线和相同物理尺寸的高性能嵌入式DSP开发板。 SEED-DEC2812 嵌入式DSP开发板原理框图如图1.2所示： 图 1.2 第3章 IIR滤波器设计过程 3.1 IIR滤波器设计总框图 IIR滤波器设计总框图如图3.1所示 图3.1 IIR滤波器设计总框图  3.2 IIR滤波器设计的原理 IIR滤波器差分方程一般形式为 IIR滤波器具有无限长的单位脉冲响应,在结构上存在反馈回路,是递归型的。也就是说,IIR滤波器的输出不仅与输入有关,而且与过去的输出有关,滤波器的