基于TMS320C6713语音信号滤波去噪——使用BARTHANNWIN设计的FIR滤波器.doc

XX大学通信系统DSP课程设计报告王二校徽学 院 XXXX 专 业XXXX 班 级 XXXX 学 号 XXXX 学生姓名 XXXX 指导教师 XXXX 课程成绩 完成日期 XX年X月X日 课程设计成绩评定学 院 XXXX 专 业XXXX 班 级 XXXX 学 号 XXXX 学生姓名 XXXX 指导教师 XXXX 完成日期 XX年X月X日 指导教师对学生在课程设计中的评价评分项目优良中及格不及格课程设计中的创造性成果学生掌握课程内容的程度课程设计完成情况课程设计动手能力文字表达学习态度规范要求课程设计论文的质量指导教师对课程设计的评定意见综合成绩 指导教师签字 XXXX年 X月 X日课程设计任务书XXXXX 系 XXXX 专业 课程名称数字信号处理课程设计时间XX-YY学年第X学期X-Y周学生姓名王二指导老师XX题 目主要内容： 用麦克风采集一段语音信号，绘制波形并观察其频谱特点，加入一个带外单频噪声，使用BARTHANNWIN设计一个满足指标的FIR滤波器，对该含噪语音信号进行滤波去噪处理，比较滤波前后的波形和频谱并进行分析，根据结果和学过的理论得出合理结论。与不同信源相同滤波方法的同学比较各种信源的特点，与相同信源不同滤波方法的同学比较各种滤波方法性能优劣。要求：（1）滤波器指标必须符合工程实际。（2）设计完后应检查其频率响应曲线是否满足指标。（3）处理结果和分析结论应该一致，而且应符合理论。（4）独立完成课程设计并按要求编写课程设计报告书。应当提交的文件：（1）课程设计学年论文。（2）课程设计附件（主要是源程序）。 基于TMS320C6713语音信号滤波去噪使用BARTHANNWIN设计FIR滤波器 王二基于TMS320C6713语音信号滤波去噪使用BARTHANNWIN设计FIR滤波器学生姓名：王二 指导老师：XX摘 要 本课程设计主要是针对一段语音信号，加入噪声后，使用BARTHANNWIN设计出的FIR滤波器对加入噪声后的语音信号进行滤波处理，并且分析比较前后的时域和频域波形的程序设计，最后在DSP板上运行得到验证。本课程设计中，操作系统平台为Windows XP，程序设计的操作软件为Code Composer Studio3.1，在Code Composer Studio3.1中自编函数，设计出FIR滤波器。此次设计首先在因特网上下载一段语音信号，通过进行自编函数加入2550Hz单频噪声，然后用BARTHANNWIN设计FIR滤波器，并且利用设计的滤波器对这段加入噪声的语音信号进行滤波去噪，用绘图的程序画出前后时域和频域的波形来进行对比分析。程序经过多次的调试运行，基本实现了设计的目标，并且经过适当的修改后，从波形看出可以完全滤除噪声，而且实际运行效果达到语音基本不失真的效果。关键词 课程设计；滤波去噪；FIR滤波器；TMS320C6713；Code Composer Studio1 引 言本课程设计主要是针对一段语音信号，在Code Composer Studio3.1软件平台上，编程加入2550Hz单频噪声，绘制出前后的波形并观察其频谱，给定相应技术指标，使用BARTHANNWIN设计一个满足指标的FIR滤波器，编写出符合频率采样法原理的滤波器程序，对语音信号进行去噪处理，设计出分析比较语音信号滤波前后时域和频域波形的程序，并且比较滤波前后的波形和频谱并进行分析，最后在DSP板上运行以验证仿真结果。根据结果和学过的理论得出合理的结论，写出符合要求的课程设计报告。1.1课程设计的目的数字信号处理（Digital Signal Processing， 简称DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。在过去的20多年里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。数字信号处理是利用计算机和专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以达到符合人们需要的信号形式。在本次课程设计中，最主要的设计是设计FIR滤波器，FIR滤波器的设计方法主要分为两类：第一类是基于逼近理想滤波器特性的方法，包括窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法；第二类是最优设计法。本次的课程设计采用的是第一类设计方法，是使用BARTHANNWIN设计FIR滤波器对一段语音信号进行滤波去噪处理，通过这一过程，对滤波前后波形进行对比分析得到结论。此课程设计比较简单，主要是将书本中的知识运用到现实中，并且根据设计题目的理解，运用软件编写出程序实现这一设计，并且在有TMS320C6713的板子上面运行，也是我们对数字信号处理的原理进行验证的一个过程。对此，也可以加深我们对所学知识的理解，培养我们的动手能力。1.2课程设计的要求（1）通过利用各种不同的开发工具实现模拟信号数字化、信道编解码、基带数字信号 编解码、数字信号的调制解调和语音信号的滤波去噪等课题，掌握数字信号的分析方法和处理方法。（2）按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验结果等等。（3）通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风和团队协作精神。（4）在老师的指导下，要求每个学生独立完成课程设计的全部内容。1.3设计平台本设计的设计平台是Code Composer Studio (CCStudio) 是用于德州仪器 (TI) 嵌入式处理器系列的集成开发环境 (IDE)。 CCStudio 包含一整套用于开发和调试嵌入式应用的工具。 它包含适用于每个 TI 器件系列的编译器、源码编辑器、项目构建环境、调试器、描述器、仿真器、实时操作系统以及多种其他功能。 直观的 IDE 提供了单个用户界面，可帮助您完成应用开发流程的每个步骤。 借助于精密的高效工具，用户图1-1 CCS工作环境能够利用熟悉的工具和界面快速上手并将功能添加至他们的应用。Code Composer Studio 以 Eclipse 开源软件框架为基础。 Eclipse 软件框架最初作为创建开发工具的开放框架而被开发。 Eclipse 为构建软件开发环境提供了出色的软件框架，并且逐渐成为备受众多嵌入式软件供应商青睐的标准框架。 CCStudio 将 Eclipse 软件框架的优点和 TI 先进的嵌入式调试功能相结合，为嵌入式开发人员提供了一个引人注目、功能丰富的开发环境。下图为Code Composer Studio3.1的初始界面：2 设计原理2.1 FIR滤波器FIR（Finite Impulse Response）滤波器是有限长的单位冲激响应滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。因此，FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用5。有限长单位冲激响应（FIR）滤波器有以下几个特点：（1） 系统的单位冲激响应在有限个值处不为零；（2） 系统函数在处收敛，极点全部在处（因果系统）；（3） 结构上主要是非递归结构，没有输出到输入的回馈，但有些结构中（例如频率抽样结构）也包含有回馈的递归部分。FIR滤波器的系统函数用下式表示：。就是FIR滤波器的单位脉冲响应。FIR滤波器最重要的优点就是不存在系统极点，相位响应可以使真正线性的，因而绝对稳定，设计相对容易，在实现上也是高效的。FIR滤波器包括4种结构：直接型、级联型、线性相位型、频率采样型。FIR滤波器无反馈回路，是一种条件稳定系统，可以设计成具有线性相位特性。设FIR滤波器的系数为h(0)、h(1)、h(2)、h(3)h(N-2)、h(N-1)；X(n)表示滤波器在n时刻的输入，则n时刻的输出为： （2-1） FIR数字滤波器的结构如图2-1所示：Z-1Z-1Z-1Z-1x(n)y(n)h(1)h(0)h(2)h(N-2)h(N-1)图2-1数字滤波器的结构框图设计一个FIR滤波器，可以有多种方法，可以用窗函数法、频率采样法、脉冲响应不变法和双线性变换法。其中窗函数法是设计FIR数字滤波器的最简单也是工程上常用的方法。FIR滤波器设计的主要方法如下表所示：函数设计方法说明工具函数窗函数法理想滤波器加窗处理fir1(单频带) ， fir2(多频带) ， kaiserord最优化设计平方误差最小化逼近理想幅频响应或Park-McClellan 算法产生等波纹滤波器firls ， remez,remezord约束最小二乘逼近在满足最大误差限制条件下使整个频带平方误差最小化fircls,fircls1升余弦函数具有光滑、正弦过渡带的低通滤波器设计Fircos表2-2 FIR滤波器设计的主要方法2.2窗函数设计方法 FIR滤波器的设计方法有许多种，如窗函数设计法、频率采样设计法和最优化设计法等。窗函数设计法的基本原理是用一定宽度窗函数截取无限脉冲响应序列获得有限长的脉冲响应序列，窗口设计法是一种通过截断和计权的方法使无限长非因果序列成为有限长脉冲响应序列的设计方法。通常在设计滤波器之前，应该先根据具体的工程应用确定滤波器的技术指标。在大多数实际应用中，数字滤波器常常被用来实现选频操作，所以指标的形式一般为在频域中以分贝值给出的相对幅度响应和相位响应。窗口设计法步骤如下：（1）根据过渡带宽及阻带衰减要求，选择窗函数的类型并估计窗口长度N。窗函数的类型可根据最小阻带衰减AS独立选择。（2）根据待求滤波器的理想频率响应求出理想单位脉冲响应hd(n)。（3）由性能指标确定窗函数W(n)和长度N。（4）求得实际滤波器的单位脉冲响应h(n)， h(n)即为所设计FIR滤波器系数向量b(n)。理想的滤波器是物理不可以实现的，为了物理实现，必须加窗函数，这里应该强调的是，加窗函数不是可有可无的，而是将设计变为物理可实现所必须的。截取之后的滤波器传递函数变为： （2-2） 上式中，N为窗口宽度，H(z)是物理可实现系统。这种方法的基本原理是用一定宽度的矩形窗函数截取无限脉冲响应序列获得有限长的脉冲响应序列，从而得到FIR滤波器的脉冲响应，故称为FIR滤波器的窗函数设计法。为了改善FIR滤波器性能，要求窗函数的主瓣宽度尽可能窄，以获得较窄的过渡带；旁瓣相对值尽可能小，数量尽可能少，以获得通带波纹小,阻带衰减大，在通带和阻带内均平稳的特点，这样可使滤波器实际频率响应更好地逼近理想频率响应。数字信号处理的前驱者们设计了不同于矩形窗的很多窗函数，这些窗函数在主瓣和旁瓣特性方面各有特点，可满足不同的要求。为此，用窗函数法设计FIR数字滤波器时，要根据给定的滤波器性能指标选择窗口宽度N和窗函数w(n)。2.3 C6713芯片及开发板简介C6000 是 TI 公司于 1997 年推出的DSP 芯片，C67xx 系列是浮点运算处理。C6000 片内有 8 个并行处理单元，分为相同的两组，其体系结构采用甚长令字（VLIW）结构，单指令字长为32bit，8个指令组成一个指令包，总字长8*32=256bit。芯片内部设置了专门的指令分配模块，可以将每个 256bit的指包同时分配到 8 个处理单元，并由 8 个单元同时运行。当 8 个单元同时运行，其最大处理能力可以达到300*8=2400MIPS，图 2-1为其结构框图： 图2-3 C6713结构框图TechV-C6711/C6211/C6713是低成本，高度集成的高性能信号处理开发平台，可以开发仿真TI C67xx系列DSP应用程序，同时也可以将该产品集成到用户的具体应用系统中。方便灵活的接口为用户提供良好的开放平台。采用该系列板卡进行产品开发或系统集成可以大大减少用户的产品开发时间。 TechV-C6711/C6211/C6713CPU板卡通过32位外部存储器接口扩展16M的SDRAM，1M的Flash，并且所有外部存储器接口信号都连接到子板扩展接口(ExtCE3)上，用户可以通过外部子板扩展接口扩展自己的功能子板。 板上CPLD主要完成系统的控制（DSP通用存储器及其他外设的无缝接口）以及状态译码，DIP开关和数字量输出/输入的扩展。除基本控制逻辑外包括8个控制寄存器、4位LED、8位DIP开关量输入和8位数字量输入输出（默认输出，用户可以自己配置）。 板卡通过POWER1接口提供电源，采用单5v的供电方式，电源调节模块为处理器及其他外设提供3.3V和1.26/1.8V电压。板卡结构框图如图2-2所示： 图2-4 板卡结构框图2.4 语音芯片AIC23最后可以得到TLV320AIC23（以下简称AIC23）是TI推出的一款高性能的立体声音频Codec芯片，内置耳机输出放大器，支持MIC和LINE IN两种输入方式（二选一），且对输入和输出都具有可编程增益调节。AIC23的模数转换（ADCs）和数模转换（DACs）部件高度集成在芯片内部，采用了先进的Sigmadelta过采样技术，可以在8K到96K的频率范围内提供16bit、20bit、24bit和32bit的采样，ADC和DAC的输出信噪比分别可以达到90dB和100dB。与此同时，AIC23还具有很低的能耗，回放模式下功率仅为23mW，省电模式下更是小于15uW。由于具有上述优点，使得AIC23是一款非常理想的音频模拟I/O器件，可以很好的应用在随声听（如CD，MP3）、录音机等数字音频领域。 图2-5 C6713与AIC23B的硬件接口AIC23的配置接口支持I2C模式，也支持SPI模式。通常比较简单的办法是利用DSP的一个McBSP用SPI模式跟AIC23连接。但是有些时候，如果DSP的McBSP串口资源比较紧张（比如需要跟近端RS232和远端RS485连接），也可以通过DSP模拟I2C总线与AIC23连接。下面简单介绍这SPI方法： 图2-6 SPI模式的时序图 2.5 FIR滤波器DSP实现方案TLV320AIC23（以下简称AIC23）是TI推出的一款高性能的立体声音频Codec芯片，内置耳机输出放大器，支持MIC和LINE IN两种输入方式（二选一），且对输入和输出都具有可编程增益调节。AIC23的模数转换（ADCs）和数模转换（DACs）部件高度集成在芯片内部，采用了先进的Sigmadelta过采样技术，可以在8K到96K的频率范围内提供16bit、20bit、24bit和32bit的采样，ADC和DAC的输出信噪比分别可以达到90dB和100dB。与此同时，AIC23还具有很低的能耗，回放模式下功率仅为23mW，省电模式下更是小于15uW。由于具有上述优点，使得AIC23是一款非常理想的音频模拟I/O器件，可以很好的应用在随声听（如CD，MP3）、录音机等数字音频领域。它的外围接口主要包括数字音频接口、麦克风输入接口、LINE IN输入接口、耳机输出接口、配置接口以及其它接口管脚。一个典型的DSP系统如图2-2所示： 图2-7典型DSP系统的构成 首先进行带限滤波和抽样，然后进行A/D转换成数字比特流，由耐奎斯特样定理可知为了保证信息完整抽样频率至少是输入带限信号最高频率的2倍。之后输入DSP芯片的是以抽样形式表示的数字信号，DSP芯片对输入信号行处理，如进行一系列的乘累加操作，最后经过处理后的数字样值经D/A换成为模拟样值再经过内插和平滑滤波就得到了连续的模拟波形。用DSP芯片TLC320AIC23实现FIR 滤波器的具体方案是：先用MATLAB的相关滤波器函数设计一个FIR滤波器，将产生的滤波器系数作为DSP芯片实现该FIR滤波器的系数。然后用MATLAB的SIMULINK功能信号源模块产生滤波器的输入数据，并仿真出滤波器的滤波过程，使用Scope模块得到滤波器对所输入的数据产生的滤波结果。也就是，设计的滤波器对所采集的语音信号进行处理。再通过DSP的集成开发环境CCS把SIMULINK所产生的滤波器数据存储在DSP芯片的数据空间中。最后使汇编语言设计TLC320AIC23的FIR滤波程序，将MATLAB函数产生的滤波器系数和用C语言产生的输入数据进行运算。输入数据和通过DSP芯片产生的滤波结果可以通过CCS显示出来，这样就可以验证该滤波器的实现。3设计步骤3.1 FIR滤波器设计总框图FIR滤波器设计总框图3-1所示。开始产生输入数据初始化DSP读入新数据并存放到栈顶滤波处理保存滤波结果到输出单元待滤波的样本处理点数完成结束图3-1 FIR滤波器设计总框图3.2 语音信号的采集所需的硬件主要是DSP、DRAM、TLC320AD50、TLC2272，语音信号从麦克风输入后经过TLC2272（双路低噪声）滤波，通过AD50的A/D将模拟信号转换为数字信号后，编写DSP程序，将采集的数字信号存入DSP的DRAM，然后经某一事件触发，将信号回放出去，信号由耳机输出。其中原理框图如图3-2所示。图3-2 语音处理的硬件连接示意图3.3用MATLAB控制串口接收数据1. 先进行串口的初始化操作，然后打开串口，用到的函数为：serial和open。 2. 设定MATLAB和DSP的握手方式，可通过串口目标的FlowControl属性设定。3. 接收和发送数据，用到fread和fwrite函数。对于用DSP器件设计的语音信号滤波器, 其系统软件设计可使用CCS (Code Composer Studio)软件来进行调试。设计调试时, 首先应对各个设备进行初始化配置, 然后再调用子程序来处理音频数据的输入和输出。在子程序中, 首先初始化语音缓冲区和工作变量, 等待MCBSP通道0传送结束后, 再采集语音信号, 然后传送到MCBSP并保存于左声道缓冲区, 此时即可调用材料计算FIR滤波输出, 滤波后的结果存放于右声道缓冲区, 最后将滤波后的信号输出到MCBSP 接口, 再将此信号传送到TMS320C5410中。通过 DSP 的串口0 输入/输出数据。在串口通讯中，数据时钟和帧同步信号都由AC01 产生，所以TLC320AIC23将使用外部时钟和帧同步信号。完成串口设置后，还需要修改中断向量表以便正确响应串口0 的接收和发送中断请求。使用发送中断产生送出滤波之后的数字语音信号；使用接收中断存贮输入的数据，并设置新数据到达标志。主循环在检测到该标志后，调用FIR 滤波程序，完成对输入数据的处理。3.4 FIR滤波器设计我们利用数字信号处理里面学过的知识，根据自己选定的参数，用指定的方法设计FIR滤波器，得到FIR滤波器的阶数M。随后调用KAISER (M)函数产生M阶的KAISER窗。然后调用滤波函数即可计算得到该滤波器的频率特性及对信号滤波后的图形。n,Wn,beta,ftype=kaiserord(7 13 17 23,0 1 0,0.01 0.01 0.01,100);%得出滤波器的阶数n=38，beta=3.4w1=2*fc1/fs; w2=2*fc2/fs; %将模拟滤波器的技术指标转换为数 字滤波器的技术指标window=kaiser(n+1,beta); %使用kaiser窗函数b=fir1(n,w1 w2,window); %使用标准频率响应的加窗设计函数 freqz(b,1,512); %数字滤波器频率响应t = (0:100)/Fs;s = sin(2*pi*t*5)+sin(2*pi*t*15)+sin(2*pi*t*30); %混和正弦波信号sf = filter(b,1,s); %对信号s进行滤波得到的图形如下图3-3所示：图3-3 滤波前后的波形运行程序后，使用DSP的集成开发环境CCS可以将输入数据与滤波结果显示出来，通过与使用MATLAB的SIMULINK功能仿真出的滤波结果进行比较，可以验证用DSP芯片C54x实现的该FIR滤波器的滤波过程是否正确。利用MATLAB的滤波器设计函数fir1设计了一个具有线性相位的数字低通FIR滤波器，得到了该滤波器的滤波系数及幅频特性曲线、相频特性曲线，并且用MATLAB的仿真工具SIMULINK仿真了该FIR滤波器的滤波过程；通过线性缓冲区法对FIR滤波器在DSP芯片C54x的实现做了理论上的分析。用MATLAB语言可方便、快捷地设计具有线性相位的FIR滤波器，而且对于参数的修改也十分方便。用MATLAB仿真工具可以清晰地仿真出FIR滤波器的滤波过程，有利于理解滤波过程，且可以判断滤波结果的正确性。利用DSP芯片实现FIR滤波器，不仅具有准确度高、执行速度快等特点，而且用程序可移植性好,实用性强可以十分方便地改变滤波器特性。在实际应用中，只需要按照要求修改滤波器的参数，并对程序作微小的改动，即可实现不同要求的FIR滤波器。3.4 信号滤波仿真音乐波形的仿真：（1）进入CCS系统配置启动CCS配置程序。双击桌面上的Setup CCS快捷图标，弹出对话框。添加TMS 320C6713芯片型号。图3-4CCS配置窗口（2） CCS编译、调试、运行利用CCS创建一个新工程，然后向该工程中添加源代码文件和库文件。1) CCS的安装目录为D:ccs3.1，首先在文件夹D:ccs3.1myprojects下建立一个新的文件夹。命名为test。2) 将主函数main.c与input.dat文件拷贝到该新建的文件夹中。3) 向工程中添加文件：在CCS中选择菜单Project-add Files to Project，并在文件类型选框中选汇编源文件（*.a*, *.s*），将main.c添加到Source文件夹、rts6700.lib添加到Libraries文件夹、c6x.h添加到Documents文件夹中。4) 打开main.c主函数，选择软件窗口上的。CCS重新编译，并链接工程中的全部文件。编译过程信息显示在CCS下部的窗口中。5) 在主函数中添加断点与指针：编译完主函数后，单击x_in = (short) (dat & 0xffff);语句，选择（添加断点），选择（添加指针）。6) 在默认情况下，将当前工程目录下的debug子目录中生成.out文件。通过CCS工具条可改变生成文件的存放位置。7) 选FileLoad Program，并在对话框中选刚刚编译生成的文件xty.out，单击Open打开。8) 从File菜单选择File I/O。File I/O对话框出现以便选择输入、输出文件。如下图所示，添加文件并修改参数。（3） 显示时域图形：选菜单View Graph Time/Frequency。在Graph Property对话框中，Start Address为in，Acquisition Buffer Size 为512，Display Data Size为512，DSP Data Type为 32-bit floating point，Autoscale为 Off，Maximum Y-value为200。音乐波形的时域图就能绘出来了。（4） 显示频域域图形：选菜单View Graph Time/Frequency。在Graph Property对话框中，Display Type选为FFTmagniftude，Maximum Y-value为5000。音乐波形的频域图就能绘出来了。设置好相关配置，做好准备工作后，我们就要用自己设计的带阻滤波器对采集的语音信号进行滤波去噪处理。由上面初始化得到的滤波用数组对信号进行滤波。仿真得到相关的信号图形如下所示： 图3-5原始语音输入时、频域图 图3-6 加噪语音输入时、频域图 图3-7加噪语音输出时、频域图从仿真结果来看，经过低通滤波后的语音信号在时域上更平滑，去噪的音乐波形与加噪前的波形相比，去噪后的时域波形的幅度比加噪前的时域波形波动幅度大，去噪后的频域波形也比加噪前的频域波形抖动剧烈，在加噪声的频率那也有小小的冲击，但是，综上所述，滤波较成功。3.5 运行步骤与结果启动CCS，输入实验程序代码，进行编译并加载到DSP中。采用单步运行或执行到光标处，或全速运行，并打开波形观察窗口，跟踪观察其执行过程和滤波效果。先打开项目，然后编译、加载实验程序，然后点击菜单debugGo main就进入预先编译的实验程序然后打开波形观察窗口，路径是ViewGraphTime/Frequence，将出现如下图3-4所示的图形属性框,图3-8 CCS属性框在Display Type一栏中选择 Dual Time 项;Interleaved Data Sources一栏中选择No项; Start Address-upper display一栏中输入x，Start Address-upper display 一栏中输入r； Acquistition Buffer Size 一栏中输入256；Display Data Size 一栏中输入256；DSP Data Type一栏中选择16-bit signed integer项；其他为默认值，然后点击“OK”就可打开图形观察窗口如图。之后输入语音数据文件，将文件所在路径输入，然后就会出现如图3-5示的输入波形窗口。 图3-9 语音数据波形之后再运行已编写的程序，就可观察到输入数据经过FIR滤波后的效果，如图3-6所示，至此就可观察信号经过FIR滤波后的信号的改变. 图3-10 FIR 滤波后的输出波形数据通过硬件测试证明, 当未进行FIR滤波时, 声音中含有的高频杂音将明显地影响听觉效果。但是在进行滤波以后, 高频杂音去掉了, 声音质量明显的改善了。因此, 在实际应用中对语音信号进行FIR滤波, 可以很好的将噪音部分去掉。4出现的问题及解决方法 在这前面一周的时间里，我们每天都是待在学校的机房上机，同时，老师跟我们进行讲解，然后，当我们有不懂的问题时可以随时向老师以及周围的同学请教。当我将滤波器设计代码写完之后发现，这个滤波器的指标并不合格。在问了老师，查了相关资料之后，发现原因是为我对频率采样法设计FIR滤波器的原理并不是很了解。查阅一些资料后，考虑到增加样本值会相应的增加滤波器实现的复杂度，我决定在过渡带宽内设置一个样本值T，依据别人的经验，将T定为0.39。编写报告时，在格式方面自己也犯过不少的小错误，还是同学给发现的。运行ccs后，发现频谱图很模糊，根本看不清楚，后面看了一下任务指导书及问了同学之后。总体上来说，课程设计其实也不是很难，只要我们细心一点，并有耐心，就能解决所遇到的问题。总体上来说，课程设计其实也不是很难，只要我们细心一点，并有耐心，就能解决所遇到的问题。 5 结束语在此次课程设计中，虽然没有预计的那么难，可还是遇到了一些小小的问题。庆幸的是，能够在老师和同学的帮助下解决了。我觉得最重要的就是要有耐心，要细致，要不懂就问，这样，只要自己坚持，一切问题都会解决的。DSP作为现代工业中运用十分广泛的一种信号处理方法，在现实中具有及其重要的意义。其要求掌握的基础知识强,其中网络理论、信号与系统是本课程的理论基础。并且与其他学科密切相关,即与通信理论、计算机、微电子技术不可分,又是人工智能、模式识别、神经网络等新兴学科的理论基础之一。在刚看到课程设计任务书时一筹莫展，难以下手。因为每一个步骤每一个环节都需要我准确无误地使用学过的知识进行设计，而这恰恰是被自己曾经忽视的。另一方面，MATLAB这个软件也是本次课程设计能否成功的关键所在。于是我开始了重新翻阅书籍的过程，重点回顾和重新学习了离散信号的时域和频谱分析，在对理论知识学习中，把重点就放在了对数字滤波器的学习中。数字滤波器所涵门类甚广，包括有限长，无限长两大类。其中有分为了好几种滤波器。对于不同的信号要根据实际灵活的选择所需滤波器的门类，这就需要自己认真分析所需参数，考虑实际效果来定。几天下来，收获不少。这次的设计中老师指出的几个问题，在老师的指导和同学的帮助下解决了，当然也少不了自己的努力和思考。能将自己平时学到的东西能运用到实际中，让理论和实际得以结合还是很不错的。也让我在课程设计中找到了动手的乐趣和思考的快乐，很有成就感。我从这次的课程设计中体会到，什么事都要我们真真正正用心去做了，才会使自己更加成长，没有学习就不可能有实践的机会，没有自己的实践就不会有所突破，希望这次的经历能让我们在以后的学习生活中不断成长。最后，在此衷心地感谢老师和同学对我的帮助，也感谢学校给我们的机会，让我们能够将自己学到的知识运用到实际中，加深对知识的理解。课程设计是我们运用所学知识，动手实践的一个很好的机会。它既可以帮助我们加深对所学知识的理解，又能提高我们运用知识，联系实际，动手实践的能力。感受着X老师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。在此向X老师表示深深的感谢和崇高的敬意。参考文献1 邹彦. DSP原理及应用M. 北京:电子工业出版社,2005,1。2 戴明桢. TLC320AIC23xDSP结构、原理及应用M.北京航空航天大学出版社,2001,8。3 胡圣尧. DSP原理及应用M.东南大学出版社,2008.7。4 Edward W. Kamen, Bonnie S.Heck信号与系统基础应用Web 和MATLAB（第二版）M科学出版社，2002 年。5 张贤达现代信号处理（第二版）M，清华大学出版社，2002 年。6 高西全,丁美玉，阔永红数字信号处理M，电子工业出版社，2009附录：源程序FIR滤波器的实现完整程序:.asg AR0,FIR_INDEX_P.asg AR4,FIR_DATA_P.asg AR5,FIR_COFF_P.mmregs.global _c_int00.sect .vectorsRESETb _c_int00nopnop.space 19*4*16BRINT0b recvnopnopBXINT0b recvnopnop.space 4*4*16BRINT1b recvnopnopBXINT1b recvnopnop.space 4*4*16K_FIR_BFFR.set 16coff_fir_table.sect coff_fir.word6fh,0f3h,269h,50dh,8a9h,0c99h,0ff8h,11ebh,11ebh,0ff8h,0c99h,8a9h,50dh,269h,0f3h,64h.word 42,0,-78,0,142,0,-235,0,357,0,-235,0,142,0,-78,0d_data_buffer.usect fir_bfr,16.bss a1,16 .bss x,16.text_c_int00ld #0h,DPstm #7ffh,SPssbx INTMssbx SXMst #2491h,SWWSRst #0ffe0h,PMSTST #0h,CLKMDtst:BITF CLKMD,#1hBC tst,TCST #1087h,CLKMDBITF CLKMD,#1hRPT #0FFhNOPstm #a1,ar1stm #15,ar0 ld #coff_fir_table,alp1: reada *ar1+ addm #1,*(al)banz lp1,*ar0-;stm #1024,ar7 stm #6000h,ar1stm #8000h,ar6 loop: mvmm ar1,ar3stm #x,ar5 ;搬运数据 stm #15,ar0lp: mvdd *ar3+,*ar5+ banz lp,*ar0- call FIRaddm #1,*(ar1)banz loop,*ar7-jsnopnopnopb js FIR: stm #a1,ar3stm #x,ar4 rptz a,15mac *ar3+,*ar4+,a stl a,-14,*ar6+ret recvrete .end 袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀