FIR数字滤波器的DSP课程设计.doc

dsp原理课程设计报告题目： fir数字滤波器 专 业 电子信息工程 姓 名 xxx 班 级 2012级电工本1班 学 号 xxxxxxxxx 指导教师 xxx 时 间 2015.092015.10 教师评分 目录一、课程设计的任务和目的1二、课程设计相关知识12.1 seed-dec2812 嵌入式dsp开发板1三、设计思路13.1 大致过程13.2 fir滤波器的设计方法2四、设计总框图和程序流程图及程序源代码34.1 fir滤波器设计总框图34.2 程序流程图44.3 程序源代码5五、系统仿真95.1 仿真设置95.2 仿真图11六、参考文献15七、总结15题目：fir数字滤波器一、课程设计的任务和目的课程设计的任务：本课程设计主要是利用c语言在ccs环境中编写一个fir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。选用tms320c54x作为dsp处理芯片，通过对其编程来实现fir滤波器。通过课程设计环节来加强对所学知识的理解和应用。二、课程设计相关知识2.1 seed-dec2812 嵌入式dsp开发板seed-dec2812 嵌入式dsp开发板原理框图如图2.1所示：图 2.1 seed-dec2812嵌入式dsp开发板原理框图三、设计思路3.1 大致过程在tms320c54x系统开发环境ccs（code composer studio）下对fir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fir滤波器能完成预定的滤波任务。3.2 fir滤波器的设计方法循环缓冲算法:对于n级的fir滤波器，在数据存储器中开辟一个称之为滑窗的n个单元的缓冲区，滑窗中存放最新的n个输入样本。每次输入新的样本时，一新样本改写滑窗中的最老的数据，而滑窗中的其他数据不需要移动。利用片内bk（循环缓冲区长度）寄存器对滑窗进行间接寻址，环缓冲区地址首位相邻。下面，以n=5的fir滤波器循环缓冲区为例，说明循环缓冲区中数据是如何寻址的5级循环缓冲区的结构如图3.1所示，顶部为低地址。图3.1 循环缓冲区的结构当第一次执行完之后，间接寻址的辅助寄存器指向x(n-4)。然后，从i/o口输入数据x(n+1)，将原来存放x(n-4)的数据存储单元改写为x(n+1)。接着，进行第二次乘法累加运算，最后指向x(n-3)。然后从i/o口输入数据x(n+2) ，将原来存放 x(n-4)的数据存储器单元改写为x(n+2)。四、设计总框图和程序流程图及程序源代码4.1 fir滤波器设计总框图fir滤波器设计总框图如图4.1所示图4.1 fir滤波器设计总框图4.2 程序流程图程序流程图如图4.2所示图4.2 程序流程图4.3 程序源代码filter.c代码：#include dsp28_device.h#include filter.h#include ext_inf.hunsigned int datalong=1024;unsigned int i,j;unsigned int k= 0;unsigned short ad_data2048;short ad_data_signed2048;short filter_result1024;unsigned int convcount = 0;volatile unsigned int adconvover =0;interrupt void isrtimer2(void);interrupt void ad(void);void main(void)/*初始化系统*/initsysctrl();/*关中断*/dint;ier = 0x0000;ifr = 0x0000;/*初始化pie中断*/initpiectrl();/*初始化pie中断矢量表*/initpievecttable(); /初始化cputimer initcputimers(); /*设置中断服务程序入口地址*/eallow;pievecttable.tint2 = &isrtimer2;pievecttable.adcint = &ad;edis; /*开中断*/ier |= m_int1; /adc中断eint; ertm;/*设置cpu*/dint;configcputimer(&cputimer2, 150, 22); startcputimer2(); /*开中断*/ier |= m_int14;eint;initadc();for(;)if (adconvover=1) /*fir滤波处理*/ for(i=0;i=16); _nassert(n=16); for(j=0;jm;j+) acc=0; for(i=0;i=m) break; else y0=(long)xi+j*(long)hi; acc=acc+y0; *y+=(short)(accs); 五、系统仿真5.1 仿真设置1.fir_filter(ad_data_signed,hfir,filter_result,order_fir,datalong,round_fir)和adconvover=0处设置断点2.在graph property dialog中设置start address和display type如图5.1、图5.2、图5.3、图5.4图 5.1 graph property dialog图 5.2 graph property dialog图 5.3 graph property dialog图 5.4 graph property dialog3.设置实验板输入信号的参数，再运行程序得到仿真图。5.2 仿真图（1）标准矩形波，频率为300hz，振幅为800mv。滤波前的波形如图5.5和图5.6，滤波后的波形如图5.7和图5.8。图 5.5 标准矩形波滤波前波形图 5.6 标准矩形波滤波前波形图 5.7 标准矩形波滤波后波形图 5.8 标准矩形波滤波后波形（2）噪声三角波，频率为400hz，振幅为800mv。滤波前的波形如图5.9和图5.10，滤波后的波形如图5.11和图5.12。图 5.9 噪声三角波滤波前波形图 5.10 噪声三角波滤波前波形图 5.11 噪声三角波滤波后波形图 5.12 噪声三角波滤波后波形六、参考文献1程佩青.数字信号处理教程m.北京：清华大学出版社，1999年2孙宗瀛,谢鸿林.tms320c5xdsp原理设计与应用m.北京：清华大学出版社，2002年3乔瑞萍,崔涛,张芳娟.tms320c54xdsp原理及应用m.西安：西安电子科技大学出版社，2005年4张雄伟. dsp芯片的原理与开发应用（第三版）m.北京：电子工业出版社，2003年5郑红.tms320c54xdsp应用系统设计m. 北京：北京航空航天大学出版社，2002年七、总结fir滤波器的设计是数字信号处理技术的基础，也是dsp芯片的重要组成部分。fir滤波器性能的好坏直接影响着dsp的运行速度和精度，对现代电子技术的发展起决定性作用，fir滤波器的设计在以后的一段相当长的时间里将持续主导dsp，而dsp随