dsp有限冲击响应滤波器(FIR)算法实验四.doc

DSP原理及应用实验报告

有限冲击响应滤波器(FIR)算法实验

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实验目的

1.掌握数字滤波器的设计过程；

2.了解FIR的原理和特性；

3.熟悉设计FIR数字滤波器的原理和方法。

实验设备及地点

设备：SEED-DTK系列DSP实验箱

地点：

实验原理

1.实验的原理性说明

有限冲击响应数字滤波器〔FIR〕的根底理论

FIR数字滤波器是一种非递归系统，其冲激响应h(n)是有限长序列，其差分方程表达式为：

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h(n)为实序列，且满足偶对称或奇对称条件，即h(n)=h(N-1-n)或h(n)=-h(N-1-n)。这样，当N为偶数时，偶对称线性相位FIR滤波器的差分方程表达式为由上可见，FIR滤波器不断地对输入样本x(n)延时后，再做乘法累加算法，将滤波器结果y(n)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而言，利用线性相位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。

实验步骤及结果

1.翻开CCS，进入CCS的操作环境；

2.装入DEC5502_FIR.pjt工程文件，添加SEED_DEC5502.gel文件，进行调试；

3.翻开DEC5502_Filter.c文件，到第35行修改SAMPLELONG宏定义。SAMPLELONG是采样长度选择，有3个选择1、2、3。1表示256，2表示512，3表示1024

4.修改完宏定义后，编译、连接生成DEC5502_Filter.out文件，装载程序DEC5502_Filter.out；

5.本实验和FFT实验，数字滤波实验都需要设置实验箱信号源。通过液晶屏和键盘，设置信号源：当液晶屏上出现“通讯自检不成功，请复位系统”时，按下“Enter”键，进入“信号发生器设置”。

在“信号发生器设置”这一菜单下：

“通道”设为“0”；

“信号类型”可根据需要任意选择；

“信号频率”和“信号振幅”可在屏幕下方“有效输入”限定的范围内任意输入，建议振幅设为1000左右，频率”设为300左右；

“信号发生器开关”设为“开启”。此时便有信号输入音频芯片AIC23的输入端。

6.翻开DEC5502_Filter.c文件，在第357行设置断点“fir_filter(DataBuffer,hfir,DDataBuffer,ORDER_FIR,SampleLong,ROUND_FIR)”，与358行“while(1){};”设置断点。

7.运行程序，程序停在第一个断点处，说明数据采集完成；继续运行程序，程序停在第二个断点处，说明滤波完成。可以观察收到的数据和显示的图像；DataBuffer数组显示的是原始信号图像；DDataBuffer数组显示的是滤波后信号图像。可以修改信号源，继续执行，观察不同信号源的滤波结果。

其中图像显示设置对话框中Startadderss:起始地址；AcquisitionBufferSize:输入数据个数；DisplayDataSize:显示数据个数〔注意：显示个数要与程序中宏定义的采样个数一致〕

滤波前信号时域图

滤波前频谱图

滤波后时域图

滤波后频谱图