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1、太原理工大学现代科技学院DSP硬件电路设计基础 课程设计设计名称 有限冲击响应FIR滤波器的设计 专业班级 电子信息工程10-3班 学 号 2010101391 姓 名 王建峰 指导教师 李鸿燕 太原理工大学现代科技学院专业班级电信1003班 学生姓名王建峰课程名称DSP原理及应用设计名称有限冲击响应FIR滤波器的设计设计周数1.5周指导教师李鸿燕设计任务主要设计参数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；4. 学习FIR滤波器的DSP实现原理；5. 学习使用CCS的波形观察窗口观察输入/输出信号波形和频谱变化情况。设计内容设计
2、要求1. 通过MATLAB来设计一个低通滤波器，对它进行模拟仿真确定FIR滤波器系数；2. 用DSP汇编语言及C语言进行编程，实现FIR运算，对产生的合成信号，滤除信号中高频成分，观察滤波前后的波型变化。主要参考资 料邹彦等DSP原理及应用北京：电子工业出版社2007年电气与电子信息类本科规划教材李利等DSP原理及应用北京：中国水利水电出版社2007年21世纪高等院校规划教材学生提交归档文件课程设计报告课程设计任务书注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面任务书说明书图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订） 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。指导教师签名： 日期：
3、 2012-12-10 装订线专业班级 电信1003班 学号 2010101391 姓名 王建峰 成绩 1 DSP芯片的概述 数字信号处理器（DSP）是一种能对数字信号进行高速实时处理的高速处理器，其主要是用来快速的实现各种数字处理的算法。在当今的数字化时代中，DSP已经成为通信设备，计算机网以及其它电子产品的基本元器件。 本文采用的DSP芯片为TMS320VC5402 。 2 FIR数字滤波器的基本网络结构 所谓数字滤波器，是指输入、输出均为数字信号，通过数值运算关系改变输入信号所含频率成分的相对比例,或者滤除某些频率成分的器件。若其系统函数为h(z),其脉冲响应为h(n)，对输入时间序列x
4、(n)，若输出时间序列为y(n)，则它们在时域内有如下关系：y（n）=h（n）*x（n），在Z域有如下关系：y（z）=h（z）x（z） （1）公式中x（z），y(z)分别是x（n），y（n）的Z变换。在频域中有如下关系Y（jw）=H（jw）*X（jw）（2） H(jw) 是数字滤波器的频率特性；设单位脉冲响应h(n)长度为N，输入信号为x(n),则FIR数字滤波器就是要实现下列差分方程 （3）式（3）就是FIR数字滤波器的差分方程，FIR网络结构特点就是没有反馈支路，即没有环路，因此它是无条件的稳定系统，其单位脉冲响应h(n)是一个有限长序列。由上面的方程可知，FIR滤波器实际上是一种乘法累加
5、运算，不断地输入样本x(n),经延时(z-1)，做乘法累加，输出滤波结果y(n) 。对式子（3）进行Z变换，整理后可以得到FIR滤波器的传递函数（4）由式（4）可以看出，FIR数字滤波器一般网络结构，如下图1所示。 图1 FIR数字滤波器一般网络结构 源程序 ;一个FIR滤波器源程序 file2.asm .mmregs .global start .def start,_c_int00 INDEX .set 1 KS.set 256 ;模拟输入数据缓冲区大小 N .set 9 COFF_FIR.sect COFF_FIR;FIR滤波器系数 .word 0 .word -951 .word 31
6、87 .word 9287 .word 12272 .word 9287 .word 3187 .word -951 .word 0 .data INPUT .copy firin.inc ;模拟输入在数据存储区0x2400 OUTPUT.space1024 ;输出数据在数据区0x2500 ;FIR_DP.usectFIR_VARS,0 ;D_FIN.usectFIR_VARS,1 ;D_FOUT.usectFIR_VARS,1 COFFTAB .usectFIR_COFF,N DATABUF.usectFIR_BFR,N BOS.usectSTACK,0Fh TOS.usectSTACK,1
7、 .text .asgAR0,INDEX_P .asgAR4,DATA_P;输入数据x(n)循环缓冲区指针 .asgAR5,COFF_P;FIR系数表指针 .asg AR6,INBUF_P ;模拟输入数据指针 .asgAR7,OUTBUF_P;FIR滤波器输出数据指针 _c_int00 b start nop nop start: ssbx FRCT STM #COFFTAB,COFF_P RPT #N-1 ;将FIR系数从程序存储器移动 MVPD#COFF_FIR,*COFF_P+;到数据存储器 STM#INDEX,INDEX_P STM#DATABUF,DATA_P RPTZA,#N-1
8、STLA,*DATA_P+;将数据循环缓冲区清零 STM#(DATABUF+N-1),DATA_P ;数据缓冲区指针指向xn-(N-1) STM#COFFTAB,COFF_P; FIR_TASK: STM#INPUT,INBUF_P STM #OUTPUT,OUTBUF_P STM#KS-1,BRC RPTBDLOOP-1 STM#N,BK;FIR循环缓冲区大小 LD*INBUF_P+,A;装载输入数据 FIR_FILTER: STLA,*DATA_P+% RPTZA,N-1 MAC*DATA_P+0%,*COFF_P+0%,A STHA,*OUTBUF_P+ LOOP: EENDB EEND
9、 .end 链接文件 fir1.obj -m fir1.map -ofir1.out MEMORY PAGE 0: ROM1(RIX):ORIGIN=0080H,LENGTH=100H PAGE 1: INTRAM1(RW) :ORIGIN=2400H,LENGTH=0200H INTRAM2(RW) :ORIGIN=2600H,LENGTH=0100H INTRAM3(RW) :ORIGIN=2700H,LENGTH=0100H B2B(RW):ORIGIN=0070H,LENGTH=10H SECTIONS .text :ROM1PAGE 0 .data : INTRAM1 PAGE 1 FIR_COFF: INTRAM2 PAGE 1 FIR_BFR : INTRAM3 PAGE 1 .stack : B2B PAGE 1 波形图： 输入时域 输入频域 输出时域 输出频域 这次设计，涉及到很多有关于数字信号处理方面的知识，所以我们在做DSP设计的同时，也复习了数字信号处理方面的知识，巩固了所学，又获得了新知。感谢李老师在此次课程设计中给予我热情而耐心的指导。其次我要感谢我的同学们，都热心的给与我很多帮助。在我设计出现障碍不能继续进行的时候，在他们的帮助下，攻克了许多难题，最终完成设计。
