基于DSP的FIR滤波器程序设计

班级：2012级通信工程（2）班 姓名：吕成龙 学号：201202405201

【摘要】：21世纪是数字化的时代,随着信息处理技术的飞速发展,DSP(数字信号处理器)技术逐渐发展成为一门主流技术,它在电子信息、通信、自动控制、信息家电等高科技领域得到了越来越广泛的应用。本课题主要应用DSP集成开发环境—CCS调试汇编程序,用TMS320C5402来实现了FIR数字滤波。具体工作包括:对FIR数字滤波器的基本理论进行了分析和探讨;采用MATLAB软件来学习数字滤波器的基本知识,计算数字滤波器的系数,研究算法的可行性,对FIR低通数字滤波器进行前期的设计和仿真;系统介绍了TI公司TMS320C54x系列数字信号处理器的硬件结构、性能特点和DSP的集成开发环境CCS;应用DSP集成开发环境—CCS调试汇编程序,用TMS320C5402来实现了FIR数字滤波。

【关键词】：频率抽样； FIR滤波器；TMS320C5402；CCS仿真

1设计任务和目的

1.1设计题目

基于DSP的FIR滤波器程序设计

1.2设计目的

1）掌握DSP编程的过程和指令的使用；

2）熟悉运用CCS集成开发环境进行仿真和TMS320C5402的基本功能和使用方法；

3）熟悉FIR滤波器的实现方法和设计过程。

2设计思路

DSP是一种实时、快速、特别适合于实现各种数字信号处理运算的微处理器。由于它由具有丰富的硬件资源、改进的哈佛结构、高速数据处理能力和强大的指令系统。

数字滤波器的设计可分为5个独立的阶段：滤波器技术规范、系数计算、实现结构、误差分析和滤波器实现。滤波器技术规范与应用有关，且应该包括振幅和相位特性的规范。

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系数计算本质上就是求出满足所期望的规范的h(n)值。计算FIR滤波器系数最常用的方法有三种：窗口方法，频率抽样方法，最佳方法。窗口方法是最容易的，但是缺乏灵活性，特别是当通带波纹和阻带波纹不同时更是如此。频率抽样方法非常适合FIR滤波器的递归实现，频率抽样法也适合那些除了要求标准频率选择性滤波器（低通、高通、带通和带阻）之外的滤波器。最佳方法是最高效和灵活的一种设计方法。三中最常用的FIR滤波器结构是横向结构、频率抽样结构和快速卷积结构。横向结构包含一个使用滤波器系数的直接卷积；频率抽样结构直接同系数计算的频率抽样方法相联系。结构的选择与具体的应用有关。此处选择横向结构。

长字长的或者高阻带衰减的FIR滤波器的性能可能会受到有限字长的影响。例如，系数量化后他们的频率响应可能会发生变化。因而应当对这些滤波器的特性进行检查以确保允许的合适的字长。

在完成好前四步后，通常要考虑实现问题，以及考虑软件编程或选择结构 的硬件实现，而我们主要考虑软件的实现过程。

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3 FIR滤波器设计步骤流程图

开始 性能规范 滤波器系数计算 实现结构 有限字长效应分析和解决方法 重新设计结构 重新计算 重新制定规范 硬件、软件的工程实现+测试 停止

图3-1 FIR滤波器设计步骤流程图

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