有限冲击响应FIR 滤波器的设计完美版

1、.专业班级学号姓名成绩有限冲击响应 FIR 滤波器的设计一、设计目的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；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。二、设计内容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，观察其滤波前后的波型变化。三、设计原理滤波器就是在时间域或频域内，对已知激励产生规定响应的网络。使其能够从信号中提

2、取有用的信号，抑制并衰减不需要的信号，滤波器的设计实质上就是对提出的要求给出相应的性能指标再通过计算，使物理可实现的实际滤波器响应特性逼近给出的频率响应特性。FIR 数字滤波器是一种非递归系统，其传递函数为：-nH (z) =Y(Z)/X(Z)=b(n)z.由此可得到系统的差分方程为：y（n ) = h ( i ) x ( n -i)其激响应 h（n）是有限长序列，它其实就是滤波器系数向量b ( n ) , N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，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

3、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F 讯滤波器的差分方程表达式为Y(n)=h ( i ) (x ( n -i)+x(N-1-n-i)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。FIR滤波器的单位脉冲h(n) 是一个有限长序列。若h(n) 为实数，且

4、满足偶对称或是奇对称的条件，则 FIR 滤波器具有相位特性， FIR 数字滤波器具有以下几个特点： FIR 滤波器无反馈回路，是一种无条件稳定系统。四、总体方案设计1 、有给定的设计参数，滤波器系数可由MATLAB中的函数产生。2 、在 CCS中采用汇编源程序来实现FIR 数字滤波器步骤 1）：创建工程文件project/new/myproject保存时加后缀。.2）：在 file/new/sourcefile进行汇编语言并将其添加到工程文件。3）：编译汇编 链接 project/build生成 out 文件。4）：file/load program。5）：执行文件。五、主要参数滤波器阶数为1

5、7 , a1=a15=0,a2=a14=158,a3=a13=264,a4=a12=-290，a5=a11=-1406,a6=a10=3187,a7=a9=9287,a8=12272。六、设计步骤1、启动 CCS ，在 CCS 中建立一个汇编源文件、建立一个C 源文件和一个命令文件，并将这三个文件添加到工程，再编译并装载程序。2、设置波形时域观察窗口，得到其滤波前后波形变化图；3、设置频域观察窗口，得到其滤波前后频谱变化图。七、源程序1、汇编源文件;一个 FIR 滤波器源程序fir.asm.mmregs.global start.defstart,_c_int00INDEX.set 1KS.s

6、et256; 模拟输入数据缓冲区大小N.set17COFF_FIR.sect"COFF_FIR"FIR 滤波器系数.word0.word158.word264.word-290.word-1406.word-951.word3187.word9287.word12272.word9287.word3187.word-951.word-1406.word-290.word260.word158.word0.dataINPUT.copy"firin.inc" 模拟输入在数据存储区0x2400OUTPUT.space1024;输出数据在数据区0x2500;FI

7、R_DP.usect"FIR_V ARS",0;D_FIN.usect"FIR_V ARS",1;D_FOUT.usect"FIR_V ARS",1COFFTAB.usect"FIR_COFF",NDA TABUF.usect"FIR_BFR",NBOS.usect"STACK",0FhTOS.usect"STACK",1.text.asg AR0,INDEX_P.asg AR4,DA TA_P ; 输入数据 x(n) 循环缓冲区指针.asg AR5,CO

8、FF_P ;FIR 系数表指针.asgAR6,INBUF_P ; 模拟输入数据指针.asg AR7,OUTBUF_P;FIR滤波器输出数据指针_c_int00b startnopnopstart: ssbx FRCTSTM#COFFTAB,COFF_PRPT#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_PSTM#DATABUF,DA TA_PRPTZA,#N-1STLA,*DATA_P+;将数据循环缓冲区清零.STM#(DA TABUF+N-1),DATA_P ; 数据缓冲区指针指向 xn-(N-1)STM

9、#COFFTAB,COFF_P;FIR_TASK:STM#INPUT,INBUF_PSTM#OUTPUT,OUTBUF_PSTM#KS-1,BRCRPTBDLOOP-1STM#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-1MAC*DATA_P+0%,*COFF_P+0%,ASTHA,*OUTBUF_P+LOOP:EENDBEEND.end2、链接程序fir.obj-mfir.map-ofir.outMEMORYPAGE 0: ROM1(RIX):ORIGIN=0080H,LENGTH=100HPAGE

10、 1: INTRAM1(RW) :ORIGIN=2400H,LENGTH=0200HINTRAM2(RW) :ORIGIN=2600H,LENGTH=0100HINTRAM3(RW) :ORIGIN=2700H,LENGTH=0100HB2B(RW):ORIGIN=0070H,LENGTH=10HSECTIONS.text:>ROM1PAGE 0.data:>INTRAM1PAGE 1FIR_COFF:>INTRAM2PAGE 1FIR_BFR :>INTRAM3PAGE 1.stack:>B2BPAGE 13、执行程序- -0000:0080FIR.ASM:46

11、:75$, _text_, .text, _c_int00- - -0000:0084start- - - - - - - - - -0000:0095FIR_TASK- - - - - - -0000:00A0FIR_FILTER- - - -0000:00A5EEND, LOOP- -0000:00A7COFF_FIR, etext, _etext_- -八、实验结果及分析1、设置波形时域观察窗口，得到其滤波前后波形变化图.滤波前的波形输入.滤波前的波形输出.2、设置频域观察窗口，得到其滤波前后频谱变化图滤波前频谱图.滤波后频谱图.九、设计总结在这次 DSP 课程设计中，我受益匪浅！ 这期间学到了更多 CCS 软件的知识，同时也对这个软件的操作更加熟悉。 用 DSP 实现 FIR 数字滤波 ,具有稳定性好、准确度高、灵活性好、不受环境影响等优点。在完成这个设计的过程中我遇到了好多操作问题，好多次都想放弃，因为有了老师的悉心指导和同学的热心帮助，才能坚持把它完成了！这也使我意识到合作