【参考】基于dsp（数字信号处理器）的fir和iir滤波器设计

1、实习题目 FIR和IIR滤波器设计 班 级： 信息08-1 姓 名： 学 号： 04号 指导教师： 实验日期： 2021.12.5-2021.12.9 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc27924 一、 实习目的 PAGEREF _Toc27924 2 HYPERLINK l _Toc1691 二、 实习要求 PAGEREF _Toc1691 2 HYPERLINK l _Toc9024 三、 滤波器的实现 PAGEREF _Toc9024 2 HYPERLINK l _Toc13718 (一)、有限冲激响应滤波器(FIR)的实现 PAGEREF _Toc

2、13718 2 HYPERLINK l _Toc6640 (二)、无限冲激响应滤波器IIR的实现 PAGEREF _Toc6640 5 HYPERLINK l _Toc24132 五、 程序代码及运行结果 PAGEREF _Toc24132 8 HYPERLINK l _Toc13009 (一)、FIR滤波器程序代码 PAGEREF _Toc13009 8 HYPERLINK l _Toc12153 1、FIR低通滤波器实现 PAGEREF _Toc12153 8 HYPERLINK l _Toc28102 2、FIR高通滤波器实现 PAGEREF _Toc28102 10 HYPERLINK

3、 l _Toc27781 3、FIR带通滤波器实现 PAGEREF _Toc27781 13 HYPERLINK l _Toc2 4、FIR带阻滤波器实现 PAGEREF _Toc2 16 HYPERLINK l _Toc8269 (二)、IIR滤波器程序代码 PAGEREF _Toc8269 19 HYPERLINK l _Toc20820 1、IIR低通滤波器实现 PAGEREF _Toc20820 19 HYPERLINK l _Toc25079 2、IIR高通滤波器实现 PAGEREF _Toc25079 20 HYPERLINK l _Toc30867 3、IIR带通滤波器实现 PA

4、GEREF _Toc30867 22 HYPERLINK l _Toc35 4、IIR带阻滤波器实现 PAGEREF _Toc35 23 HYPERLINK l _Toc22651 六、 实习总结 PAGEREF _Toc22651 25 HYPERLINK l _Toc20210 七、 实习心得 PAGEREF _Toc20210 26 HYPERLINK l _Toc18570 七、参考文献 PAGEREF _Toc18570 27FIR和IIR滤波器设计实习目的掌握数字滤波器的设计过程；了解FIR和IIR的原理和特性；熟悉设计FIR和IIR数字滤波器的原理和方法。实习要求通过MATLSB

5、设计确定FIR和IIR滤波器系数；DSP初始化。A/D采样；FIR和IIR运算，观察滤波器前后的波形变化；对带有噪声的不同输入信号进行FIR和IIR滤波，观察滤掉后噪声后的波形；熟练使用CCS 对程序进行调试。滤波器的实现 (一)、有限冲激响应滤波器(FIR)的实现 1、FIR滤波器的根本结构 数字滤波是将输入的信号序列，按规定的算法进行处理，从而得到所期望的输出序列。 一个线性位移不变系统的输出序列y(n)和输入序列x(n)之间的关系，应满足常系数线性差分方程： 其中x(n)为输入序列，y(n)为输出序列，ai、bi为滤波器系数N为滤波器的阶数。 当上式所有的ai均为0，那么得FIR滤波器的

6、差分方程： 对式进行z变换，可得FIR滤波器的传递函数： FIR滤波器的结构图如图1所示。 图1 FIR滤波器的结构 2、有限冲激响应滤波器的MATLAB设计 FIR滤波器系数的产生可以通过MATLAB得到。MATLAB是Math Works公司用于数值计算和信号处理的数学计算工具包，可以方便直观地进行分析、计算和系统仿真 。 FIR滤波器设计有两种实现方法：方法1:直接通过MATLAB的滤波器设计函数，其语法如下： b=fir1(n，Wn) b=fir1(n，Wn，ftype) b=fir1(n，Wn，Window) b=fir1(n，Wn，ftype，Window) 其中n为滤波器的阶数，

7、Wn为滤波器的截止频率，ftype用来决定滤波器的类型， 当ftype=high时，可设计高通滤波器； 当ftype=stop时，可设计带阻滤波器。Window用来指定滤波器采用的窗函数类型，其默认值为汉明Hamming窗。 方法2:采用滤波器设计工具箱来设计滤波器的参数，可以方便地得到所需滤波器。该方法按照如下步骤来实现： (1) 翻开MATLAB滤波器设计工具箱中的滤波器设计与分析工具FDATool。 (2) 在滤波器设计页面中设置滤波器参数： 滤波器类型选择带通；设计方法选择FIR有限冲激响应滤波器、窗函数法设计；滤波器阶数选择最小阶数，窗类型采用Kaiser窗；频率选择归一化频率，阻带

8、1设为0.15，通带1设为0.2，通带2设为0.5，阻带2设为0.55；幅度单位选分贝，阻带1设为20dB，通带设为1dB，阻带2设为20dB。(3) 单击设计滤波器按钮，在右上窗口可以看到所设计滤波器的幅频、相频等各种图形。 (4) 在File菜单，选择“Export子菜单出现Export窗口，选择输出到Text-file，单击“OK按钮即可将参数输出到指定文件中。本次实习选用方法1来求FIR滤波器的系数。 3、FIR滤波器DSP实现 FIR滤波器的输出表达式： y(n)=b0 x(n)+b1x(n-1)+ +bn-1x(n-N+1) 其中bi为滤波器系数，x(n)为滤波器在n时刻的输入，y

9、(n)为n时刻的输出。 其根本算法: 采用乘法累加运算。即不断地输入样本x(n)，经过z-1延时后,再进行乘法-累加，最后输出滤波结果y(n)。 FIR滤波器的DSP实现有三种方法：方法一：独立编写汇编语言。方法二：独立编写C语言。方法三：调用DSPLIB库函数。其调用形式有：ushort oflag = fir (DATA *x, DATA *h, DATA *r, DATA *dbuffer, ushort nx,ushort nh) 其中xnx 为输入向量，其个数为nx，hnh为滤波器的系数，其阶数为nh，rnx为输出向量，个数为nx，dbuffernh+2是延时缓冲区，其长度为nh =

10、 nh + 2。ushort oflag = fir2 (DATA *x, DATA *h, DATA *r, DATA *dbuffer, ushort nx,ushort nh) 4、FIR滤波器程序流程图 图2 FIR滤波器程序流程图 (二)、无限冲激响应滤波器IIR的实现 1、IIR滤波器的根本结构 无限冲激响应滤波器的差分方程如下： 在零初始条件下，对上式进行z变换，得到系统的传递函数： 无限冲激响应滤波器的结构如图2所示。图3 IIR滤波器结构 2、无限冲激响应滤波器(IIR)的MATLAB设计 同有限冲激响应滤波器一样，无限冲激响应滤波器也可以在MATLAB中通过两种不同的方法进

11、行设计。 方法1:利用滤波器设计函数直接生成滤波器。MATLAB中提供了多种IIR滤波器的设计方法，包括巴特沃斯滤波器，切比雪夫型、切比雪夫型滤波器，椭圆滤波器等,本次实习采用椭圆滤波器求滤波器的系数ak和bk。 方法2:采用滤波器设计与分析工具设计滤波器。其具体步骤为： (1) 翻开FDATool ；(2) 设置滤波器参数 ；(3) 单击设计滤波器按钮；(4) 单击File菜单，选择“Export子菜单，选择输出到“Text-file，单击“OK 。在本次实习中选择方法一。 3、IIR滤波器DSP实现 1、IIR滤波器的DSP实现方法 IIR滤波器的DSP实现有三种方法： 方法一：独立编写汇

12、编语言。 方法二：独立编写C语言。 方法三：调用DSPLIB库函数。其调用形式有： ushort oflag = iircas5 (DATA *x, DATA *h, DATA *r, DATA *dbuffer, short nbiq,ushort nx),其中h的存放系数顺序为h = a11 a21 b21 b01 b11 . a1i a2i b2i b0i b1i。 ushort oflag = iircas51 (DATA *x, DATA *h, DATA *r, DATA *dbuffer, ushort nbiq,ushort nx)，其中h的存放系数顺序为h = b01 b11

13、 b21 a11 a21 b0i b1i b2i a1i a2i。 2、高阶IIR滤波器的实现 一个高阶IIR滤波器可以由假设干个二阶根本节相级联或并联构成。由于调整每个二阶根本节的系数，只涉及这个二阶根本节的一对极点和零点，不影响其他极、零点，因此用二阶根本节构成的IIR滤波器便于系统的性能调整，受量化噪声影响小，因而得到了广泛的应用。其方法是将高阶IIR滤波器分解成假设干个二阶根本节，然后进行级联来实现。假设干个二阶根本节的结构如图3所示。 图4 i个二阶根本节 3、IIR滤波器程序流程图 图5 程序流程图程序代码及运行结果 (一)、FIR滤波器程序代码CCS软件环境下主程序代码如下 #i

14、nclude math.h#include tms320.h#include dsplib.h#include test.hshort i;short eflag1= PASS;short eflag2= PASS;DATA rNX;DATA *dbptr = &db0;void main() int i; short xNX; for(i=0;iNX;i+)xi=0; for (i=0;iNX;i+) xi=(short)(1+sin(PI*3000*i/10000)*sin(PI*4000*i/10000)*32768/3) ; for (i=0; iNX; i+) ri = 0; / c

15、lear output buffer (optional) for (i=0; iNH+2; i+) dbi = 0; / clear delay buffer (a must) fir2(x, h, r, dbptr, NX, NH);/双MAC运算，速度快 while(1); 1、FIR低通滤波器实现 1MATLAB程序代码 clear allclcwp=0.4;ws=0.6;B=ws-wp;%计算过渡带宽N=ceil(6.6*pi/B) %按哈明窗计算滤波器长度wc=(ws+wp)/2;fvtool(b,1)%Flter Visualization Tool可心以查看幅度响应、冲激响应等

16、 h=buffer(round(b*32768),8); %参数*215,把小数点移最高位后面后取整，然后排成8个 %一行便于输出。 csvwrite(table.txt,h) %参数表输出到文件中 %然后只要把参数表从table.txt中拷到代码中，每行前面加上 .word 运行结果如下：N=104-11,-12,12,13,-15,-16,18,20-23,-26,29,33,-37,-42,47,52-59,-65,73,81,-89,-99,109,120-132,-145,158,173,-189,-207,226,247-269,-294,321,352,-385,-423,466

17、,515-572,-639,719,816,-938,-1095,1307,1612-2087,-2936,4911,14758,14758,4911,-2936,-20871612,1307,-1095,-938,816,719,-639,-572515,466,-423,-385,352,321,-294,-269247,226,-207,-189,173,158,-145,-132120,109,-99,-89,81,73,-65,-5952,47,-42,-37,33,29,-26,-2320,18,-16,-15,13,12,-12,-11图形如图1.1所示。图1.1 幅频响应2、C

18、CS软件程序代码 T#define NX 320#define NH 104#define MAXERROR 10#pragma DATA_SECTION(h,.coeffs)DATA hNH=-11,-12,12,13,-15,-16,18,20,-23,-26,29,33,-37,-42,47,52,-59,-65,73,81,-89,-99,109,120,-132,-145,158,173,-189,-207,226,247,-269,-294,321,352,-385,-423,466,515,-572,-639,719,816,-938,-1095,1307,1612,-2087,

19、-2936,4911,14758,14758,4911,-2936,-2087,1612,1307,-1095,-938,816,719,-639,-572,515,466,-423,-385,352,321,-294,-269,247,226,-207,-189,173,158,-145,-132,120,109,-99,-89,81,73,-65,-59,52,47,-42,-37,33,29,-26,-23,20,18,-16,-15,13,12,-12,-11;#pragma DATA_SECTION(db,.dbuffer)DATA dbNH+2 ;DATA rtestNX;DATA

20、 rNX;运行结果如图1.2所示：图a 滤波前x的波形图b 滤波后r的波形图1.2 滤波前后的波形 2、FIR高通滤波器实现 (1)、MATLAB程序代码clear allclcwp=0.3;ws=0.2;B=wp-ws;%计算过渡带宽N0=ceil(6.6*pi/B);N=N0+mod(N0+1,2) wc=(ws+wp)/2;b=fir1(N-1,wc,high);fvtool(b,1)%Flter Visualization Tool可心以查看幅度响应、冲激响应等h=buffer(round(b*32768),8) ;csvwrite(table.txt,h) 运行结果：N=209 生成

21、T0,6,8,6,0,-6,-9,-70,8,11,8,0,-9,-14,-100,12,18,13,0,-15,-23,-170,19,29,22,0,-24,-36,-270,30,45,34,0,-37,-56,-410,46,68,50,0,-55,-82,-610,67,99,73,0,-80,-118,-880,96,141,104,0,-114,-168,-1240,135,200,148,0,-161,-239,-1770,193,286,212,0,-234,-347,-2580,287,428,320,0,-360,-541,-4080,469,715,548,0,-654

22、,-1021,-8060,1043,1725,1468,0,-2454,-5211,-737524578,-7375,-5211,-2454,0,1468,1725,10430,-806,-1021,-654,0,548,715,4690,-408,-541,-360,0,320,428,2870,-258,-347,-234,0,212,286,1930,-177,-239,-161,0,148,200,1350,-124,-168,-114,0,104,141,960,-88,-118,-80,0,73,99,670,-61,-82,-55,0,50,68,460,-41,-56,-37,

23、0,34,45,300,-27,-36,-24,0,22,29,190,-17,-23,-15,0,13,18,120,-10,-14,-9,0,8,11,80,-7,-9,-6,0,6,8,60,0,0,0,0,0,0,0图形如图1.2所示。图1.3 幅频响应 (2)、CCS程序代码 #define NX 320 #define NH 209#define MAXERROR 10#pragma DATA_SECTION(h,.coeffs)DATA hNH=0,6,8,6,0,-6,-9,-7,0,8,11,8,0,-9,-14,-10,0,12,18,13,0,-15,-23,-17,0,

24、19,29,22,0,-24,-36,-27,0,30,45,34,0,-37,-56,-41,0,46,68,50,0,-55,-82,-61,0,67,99,73,0,-80,-118,-88,0,96,141,104,0,-114,-168,-124,0,135,200,148,0,-161,-239,-177,0,193,286,212,0,-234,-347,-258,0,287,428,320,0,-360,-541,-408,0,469,715,548,0,-654,-1021,-806,0,1043,1725,1468,0,-2454,-5211,-7375,24578,-73

25、75,-5211,-2454,0,1468,1725,1043,0,-806,-1021,-654,0,548,715,469,0,-408,-541,-360,0,320,428,287,0,-258,-347,-234,0,212,286,193,0,-177,-239,-161,0,148,200,135,0,-124,-168,-114,0,104,141,96,0,-88,-118,-80,0,73,99,67,0,-61,-82,-55,0,50,68,46,0,-41,-56,-37,0,34,45,30,0,-27,-36,-24,0,22,29,19,0,-17,-23,-1

26、5,0,13,18,12,0,-10,-14,-9,0,8,11,8,0,-7,-9,-6,0,6,8,6,0;#pragma DATA_SECTION(db,.dbuffer)DATA dbNH+2 ;DATA rtestNX;DATA rNX; 运行结果如图1.4所示。图a 滤波前x的波形图b 滤波后r的波形 3、FIR带通滤波器实现 (1)、MATLAB程序代码wp1=0.2;wp2=0.5;ws1=0.1;ws2=0.6;wp=wp1,wp2;ws=ws1,ws2;B=wp1-ws1;%计算过渡带宽N0=ceil(6.6*pi/B);N=N0+mod(N0+1,2)wc1=(ws1+w

27、p1)/2;wc2=(ws2+wp2)/2;wc=wc1,wc2;b=fir1(N-1,wc,hamming(N);fvtool(b,1)h=buffer(round(b*32768),8) csvwrite(table.txt,h) 运行结果： N =209 生成文档3,15,9,-5,0,5,-10,-18-4,0,-12,-4,19,14,0,1624,-5,-20,0,-7,-40,-25,130,-14,32,57,12,0,40,11-62,-45,0,-50,-77,16,62,022,121,76,-38,0,42,-92,-162-33,0,-111,-31,167,119,

28、0,130199,-40,-158,0,-56,-302,-188,940,-102,223,392,79,0,267,74-402,-286,0,-314,-484,98,388,0140,761,478,-241,0,271,-604,-1083-224,0,-799,-230,1297,967,0,11931978,-439,-1928,0,-943,-6515,-5822,556113098,5561,-5822,-6515,-943,0,-1928,-4391978,1193,0,967,1297,-230,-799,0-224,-1083,-604,271,0,-241,478,7

29、61140,0,388,98,-484,-314,0,-286-402,74,267,0,79,392,223,-1020,94,-188,-302,-56,0,-158,-40199,130,0,119,167,-31,-111,0-33,-162,-92,42,0,-38,76,12122,0,62,16,-77,-50,0,-45-62,11,40,0,12,57,32,-140,13,-25,-40,-7,0,-20,-524,16,0,14,19,-4,-12,0-4,-18,-10,5,0,-5,9,153,0,0,0,0,0,0,0 程序运行结果如图1.5所示.图1.5 幅频特性

30、 (2)、CCS程序代码 T#define NX 320#define NH 209/#define FNAME t6#define MAXERROR 10#pragma DATA_SECTION(h,.coeffs)DATA hNH=3,15,9,-5,0,5,-10,-18,-4,0,-12,-4,19,14,0,16,24,-5,-20,0,-7,-40,-25,13,0,-14,32,57,12,0,40,11,-62,-45,0,-50,-77,16,62,0,22,121,76,-38,0,42,-92,-162,-33,0,-111,-31,167,119,0,130,199,-

31、40,-158,0,-56,-302,-188,94,0,-102,223,392,79,0,267,74,-402,-286,0,-314,-484,98,388,0,140,761,478,-241,0,271,-604,-1083,-224,0,-799,-230,1297,967,0,1193,1978,-439,-1928,0,-943,-6515,-5822,5561,13098,5561,-5822,-6515,-943,0,-1928,-439,1978,1193,0,967,1297,-230,-799,0,-224,-1083,-604,271,0,-241,478,761

32、,140,0,388,98,-484,-314,0,-286,-402,74,267,0,79,392,223,-102,0,94,-188,-302,-56,0,-158,-40,199,130,0,119,167,-31,-111,0,-33,-162,-92,42,0,-38,76,121,22,0,62,16,-77,-50,0,-45,-62,11,40,0,12,57,32,-14,0,13,-25,-40,-7,0,-20,-5,24,16,0,14,19,-4,-12,0,-4,-18,-10,5,0,-5,9,15,3;#pragma DATA_SECTION(db,.dbu

33、ffer)DATA dbNH+2 ;DATA rtestNX;DATA rNX;图1.6 滤波前后的的波形 4、FIR带阻滤波器实现 (1)、 MATLAB程序代码 ws1=0.2;ws2=0.5;wp1=0.1;wp2=0.6;wp=wp1,wp2;ws=ws1,ws2;B=ws1-wp1;%计算过渡带宽N0=ceil(6.6*pi/B);N=N0+mod(N0+1,2)wc1=(ws1+wp1)/2;wc2=(ws2+wp2)/2;wc=wc1,wc2;b=fir1(N-1,wc,stop);%8fvtool(b,1) h=buffer(round(b*32768),8) csvwrite

34、(table.txt,h) 运行结果如下：N=209-3,-15,-9,5,0,-5,10,184,0,13,4,-19,-14,0,-16-24,5,20,0,7,40,25,-130,14,-32,-57,-12,0,-40,-1162,45,0,50,77,-16,-62,0-22,-121,-76,38,0,-42,92,16233,0,111,31,-167,-119,0,-130-199,40,158,0,56,303,188,-940,102,-224,-393,-79,0,-267,-74402,287,0,315,485,-98,-388,0-140,-762,-478,24

35、1,0,-272,605,1085224,0,800,231,-1298,-969,0,-1194-1981,439,1930,0,945,6523,5829,-556919672,-5569,5829,6523,945,0,1930,439-1981,-1194,0,-969,-1298,231,800,0224,1085,605,-272,0,241,-478,-762-140,0,-388,-98,485,315,0,287402,-74,-267,0,-79,-393,-224,1020,-94,188,303,56,0,158,40-199,-130,0,-119,-167,31,1

36、11,033,162,92,-42,0,38,-76,-121-22,0,-62,-16,77,50,0,4562,-11,-40,0,-12,-57,-32,140,-13,25,40,7,0,20,5-24,-16,0,-14,-19,4,13,04,18,10,-5,0,5,-9,-15-3,0,0,0,0,0,0,0 程序运行结果如图1所示。图1.7 幅频响应(2)、CCS程序代码#define NX 320#define NH 209/#define FNAME t6#define MAXERROR 10#pragma DATA_SECTION(h,.coeffs)DATA hNH=

37、-3,-15,-9,5,0,-5,10,18,4,0,13,4,-19,-14,0,-16,-24,5,20,0,7,40,25,-13,0,14,-32,-57,-12,0,-40,-11,62,45,0,50,77,-16,-62,0,-22,-121,-76,38,0,-42,92,162,33,0,111,31,-167,-119,0,-130,-199,40,158,0,56,303,188,-94,0,102,-224,-393,-79,0,-267,-74,402,287,0,315,485,-98,-388,0,-140,-762,-478,241,0,-272,605,108

38、5,224,0,800,231,-1298,-969,0,-1194,-1981,439,1930,0,945,6523,5829,-5569,19672,-5569,5829,6523,945,0,1930,439,-1981,-1194,0,-969,-1298,231,800,0,224,1085,605,-272,0,241,-478,-762,-140,0,-388,-98,485,315,0,287,402,-74,-267,0,-79,-393,-224,102,0,-94,188,303,56,0,158,40,-199,-130,0,-119,-167,31,111,0,33

39、,162,92,-42,0,38,-76,-121,-22,0,-62,-16,77,50,0,45,62,-11,-40,0,-12,-57,-32,14,0,-13,25,40,7,0,20,5,-24,-16,0,-14,-19,4,13,0,4,18,10,-5,0,5,-9,-15,-3;#pragma DATA_SECTION(db,.dbuffer)DATA dbNH+2 ;DATA rtestNX;DATA rNX; 运行结果如图1.8所示：图1.8 滤波前后的波形 (二)、IIR滤波器程序代码CCS软件环境下主程序代码 #include #include #include t

40、ms320.h#include dsplib.h#include t8.hshort i;short eflag = PASS;/ error flag or index into r vector where errorvoid main() for (i=0;iNX;i+) ri =0; for (i=0; i5*NBIQ; i+) dbufferi = 0; / clear delay buffer (a must) for(i=0;iNX;i+)xi=0; for (i=0;iNX;i+) xi=(short)(1+sin(PI*3000*i/12000)*sin(PI*4000*i/

41、12000)*32768/3) ; iircas51(x, h, r, dp, NBIQ, NX); while(1); 1、IIR低通滤波器实现 (1)、 MATLAB程序代码clearclc;n,wc=ellipord(wp,ws,3,80)b,a=ellip(n,3,80,wc)freqz(b,a,512,10000)s, g=tf2sos(b,a)s1=round(s/4*32768)k=s1(:,1:3),s1(:,5:6)s3=k(1,:),k(2,:),k(3,:),k(4,:)h1=buffer(s3,8) csvwrite(IIRlow.txt,h1) 程序运行结果如下： 8

42、192,8192,0,-6022,0,8192,12450,8192-7816,5556,8192,7398,8192,-2514,7031,81925145,8192,-180,7881,0,0,0,0 程序运行结果如图2.1所示.图2.1 幅频和相频特性 DATA h5*NBIQ8192,8192,0,-6022,0,8192,12450,8192，-7816,5556,8192,7398,8192,-2514,7031,8192， 5145,8192,-180,7881 中，然后将NBIQ的值改为4。.运行结果如图2.2所示。图2.2 滤波前后的波形 2、IIR高通滤波器实现 (1)、M

43、ATLAB程序代码clearclc%n,wn=cheb1ord(wp,ws,3,80)%b,a=cheby1(n,3,wn,high)n,wc=ellipord(wp,ws,3,80)b,a=ellip(n,3,80,wc,high)freqz(b,a,512,10000)s, g=tf2sos(b,a)%s2=s/20*32768s1=round(s/4*32768)k=s1(:,1:3),s1(:,5:6)s3=k(1,:),k(2,:),k(3,:)h1=buffer(s3,8) csvwrite(IIRhigh.txt,h1) 运行结果如下： 8192,-16277,8192,-237

44、,2948,8192,-15678,8192 -10398,6810,8192,-15204,8192,-12912,7894,0运行结果如图1所示图2.3 幅频和相频特性 DATA h5*NBIQ 8192,-16277,8192,-237,2948,8192,-15678,8192, -10398,6810,8192,-15204,8192,-12912,7894 中，然后将NBIQ的值改为3。程序运行结果如图2.4所示。图2.4 滤波前后的波形图 3、IIR带通滤波器实现 (1)、MATLAB程序代码 clear clcwp=0.2,0.5;ws=0.1,0.6;n,wc=ellipor

45、d(wp,ws,3,80)b,a=ellip(n,3,80,wc,bandpass)freqz(b,a,512,10000)s, g=tf2sos(b,a)%s2=s/20*32768s1=round(s/4*32768)k=s1(:,1:3),s1(:,5:6)s3=k(1,:),k(2,:),k(3,:),k(4,:),k(5,:),k(6,:)h1=buffer(s3,8) csvwrite(iirbandpass.txt,h1) 程序运行结果如下 8192,14384,8192,-5594,6913,8192,-16161,8192-9581,7105,8192,7753,8192,-

46、1969,7378,8192-15192,8192,-12046,7650,8192,5014,8192,-1507940,8192,-14644,8192,-13081,8042,0,0 程序运行结果如图2.5所示.图2.5 幅频和相频特性 DATA h5*NBIQ 8192,14384,8192,-5594,6913,8192,-16161,8192-9581,7105,8192,7753,8192,-1969,7378,8192-15192,8192,-12046,7650,8192,5014,8192,-150 7940,8192,-14644,8192,-13081,8042 中，然

47、后将NBIQ的值改为5。程序运行结果如图2.6所示。图2.6 滤波前后的波形 4、IIR带阻滤波器实现 (1)、MATLAB程序代码 clearclcws=0.3,0.5;wp=0.2,0.6;%n,wn=cheb1ord(wp,ws,3,80)%b,a=cheby1(n,3,wn,high)n,wc=ellipord(wp,ws,3,80)b,a=ellip(n,3,80,wc,stop)freqz(b,a,512,10000)s, g=tf2sos(b,a)%s2=s/20*32768s1=round(s/4*32768)k=s1(:,1:3),s1(:,5:6)s3=k(1,:),k(2

48、,:),k(3,:),k(4,:),k(5,:),k(6,:)h1=buffer(s3,8) csvwrite(iirstop.txt,h1) 程序运行结果： 8192,-4236,8192,10862,4941,8192,-8079,8192 -14099,6451,8192,-828,8192,6968,6956,8192 -10447,8192,-13499,7463,8192,813,8192,5131 7896,8192,-11360,8192,-13168,8009,0,0程序运行结果如图2.7所示。图2.7 幅频和相频特性 DATA h5*NBIQ 8192,-4236,8192

49、,10862,4941,8192,-8079,8192 -14099,6451,8192,-828,8192,6968,6956,8192 -10447,8192,-13499,7463,8192,813,8192,5131 7896,8192,-11360,8192,-13168,8009 中，然后将NBIQ的值改为6。程序运行结果如图2.6所示。图2.6 滤波前后的波形 实习总结 通过对FIR和IIR滤波器的设计，得出了一下结论： FIR滤波器是信号处理中常用的一种滤波器，这种滤波器有如下优点：容易实现线性相位。只要保证系数的偶对称，就可很容易实现线性相位； 可以实现任意形状滤波器。通过窗

50、函数法可以方便的实现多通带、多阻带滤波器； 稳定性好。因为FIR滤波器没有反应，是自然稳定的。但FIR滤波器也有一些缺点：设计FIR滤波器无法直接设定阻带衰减指标。为了到达阻带衰减指标往往要屡次更改设计参数，直到通带、阻带性能到达要求；阶数较大。要满足理想的滤波器性能需要比无限冲激响应滤波器更长的阶数； 过渡带性能和实时性之间存在矛盾。要使FIR滤波器的过渡带尽量小就需要较长的阶数，这就需要在过渡带性能和实时性之间寻求平衡。与FIR相比，IIR滤波器的有一下优点： 可用较少的阶数获得较高的选择特性； 所用存储单元少，运算次数少； 本钱低、效率高。 其缺点是： 在有限精度的运算中，容易出现不稳定

51、现象； 选择性越好，相位的非线性越严重。 实习心得 本次实习让我学到了很多东西。只有自己真正的学了，做了，才觉得收获真的很大！通过这次实习我掌握到了很多实用的知识：如何在matlab软件环境下设计FIR和IIR低通、高通、带通和带阻滤波器，即通过过渡带和阻带衰减来确定窗函数类型，估计滤波器的阶数，最后求出系统函数的系数，IIR滤波器设计即：首先选择滤波器的类型巴特沃斯滤波器，切比雪夫型、切比雪夫型滤波器，椭圆滤波器等，然后求出所给的滤波器参数下所需的最小阶数，最后计算出滤波器的系数，CCS软件的具体操作方法，调试程序时如何设置断点。在本次实习中我们遇到了许多困难，如在MATLAB环境下程序运行

52、正确，而在CCS软件环境下运行出的结果没有到达期望的效果；中选用不同的滤波器时，结果有所差异等问题，这些问题主要靠老师的帮助、和同学们讨论或者查阅有关资料和一遍又一遍的调试来解决的，虽然有些结果还是不太好，但根本满足要求。在此实习中我确实学到了很多以前不懂得知识，对一些语言有了更深的了解，尤其是DSP语言！单单看书或许没有这样的效果，这就是实习的作用！这次实习有点辛苦，但大家都很卖力，收获颇丰！七、参考文献 汪春梅 孙洪波 编著 电子工业出版社董胜 刘柏生 宋在勇 主编 北华大学 高西全 丁玉美 编著 西安电子科技大学出版社 刘舒帆 费诺 陆辉 编著 西安电子科技大学出版社邹彦 编著电子工业出

53、版社,2004年TMS320C55x DSP Library Programmers Reference (Rev. F)手册 本科毕业设计论文 简明指导手册 1 毕业设计(论文)总论 1.1 概 述 高等院校的毕业设计(论文)教学过程是实现本科培养目标及规格的重要培养阶段。毕业设计(论文)是学生毕业前的最后学习阶段，是学习深化与升华的重要过程；是能力与素质培养的重要途径；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业及学位资格认定的重要依据；是评价高等学校教育教学质量的重要依据。 1.1.1 毕业设计(论文)的根本概念 1 毕业设计的内涵 毕业设

54、计是高等学校应届毕业生，毕业前接受课题任务，所进行的设计过程，并取得其设计成果。 2毕业论文的内涵 毕业论文是高等学校学生毕业前所撰写的学术论文。毕业论文说明作者在科学研究工作中取得的新成果或提出的新见解，并说明作者具有的科研能力与学识水平。毕业论文具有学术论文所共有的一般属性，它的构成与展开严格按照绪论、本论、结论的思维方式，以事实为根底，以严谨的推理过程为依据，得出可信的科学结论。 1.1.2 毕业设计(论文)的特点与功能 1毕业设计的特点与功能 毕业设计的特点 高等院校学生毕业设计具有设计内容的科学性、设计思想的新颖性、设计表述的标准性、设计条件的约束性、设计过程的综合性、设计结果的实用

55、性等工程设计的特点外，还具有毕业设计任务确实定首先考虑教学根本要求、毕业设计时间的限定性及学业的规定性、毕业设计是在指导教师指导下独立完成的等特点。 毕业设计的功能 教学与教育功能 毕业设计教学过程是高等院校培养方案的重要组成局部；是进行设计科学教育，强化工程意识，接受工程根本训练，提高工程实践能力的重要培养阶段；是培养优良的思维品质，进行综合素质教育的重要途径。通过毕业设计教学工作，培养学生综合运用多学科理论、知识与技能，解决具有一定复杂程度的工程实际问题的能力；培养学生树立正确的设计思想和掌握现代设计方法；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；培养学生优良的思维品质，强化工程实际

56、意识；培养学生 2 大学毕业设计论文简明指导手册 勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神。在毕业设计阶段，通过毕业设计教学与教育功能的实现，有益于学生科学的智能结构的形成及综合素质的全面培养。 社会功能 毕业设计课题来源于实际，毕业设计成果直接或间接为经济建设效劳，为生产、科研效劳，为社会效劳，以实现毕业设计的社会功能。 2毕业论文的特点与功能 毕业论文的特点 毕业论文或称学位论文是学术论文中的一种类型，具有学术性、科学性、创造性，即一般学术论文的共同属性，同时具有以下特点： 毕业论文课题确实定，首先要符合教学根本要求，同时也要兼顾科学研究实际需要，紧密联系实际。 毕业论文具有时间的限定性及学业的

57、规定性。 毕业论文是在指导教师指导下独立完成的。 毕业论文的功能 教学与教育功能 毕业论文教学过程是高等学校培养方案的重要组成局部，是学生毕业前提交的一份具有一定理论与实际价值的学术论文。它是高等学校学生从事系统的科学研究的初步尝试；是在指导教师指导下，对取得的科研成果的综合表述。通过毕业论文的教学过程，培养学生探求未知、探索真理的科学精神，以及优良的科学品质与科学素养；培养学生从事科学研究的根本能力。通过毕业论文的教学过程，检验学生综合运用根底理论、根本知识和实验技术，解决科学和技术领域有关问题的能力；检验科研根本训练的实际效果。 社会功能 毕业论文是以应用研究成果作为媒介与生产和社会实际相

58、联系。然后，通过开发研究的成果应用于生产实际，为社会效劳。 同时，毕业论文又是面向社会发表研究成果的重要手段，也是信息交流与信息存储的重要工具，从而实现其社会功能。 3 大学毕业设计论文简明指导手册 1.2 毕业设计(论文)教学各阶段流程 表1 毕业设计(论文)教学各阶段流程 1、 指导教师上报课 12、教研室(课程组)召开会议进行课题审查、论证要求纪录3、 院系学术委员会或邀请校外专家对教研室上报课题进行评4、 对学生公布课题，并确保一名学生做一个课题或子课题5、院系汇总通过评审的课题，并作为教学执行方案报教务1、 指导教师指导学生查阅相关文献包括一定数量的外文文献 2 2、毕业生就课题撰写

59、开题报告，开题报告包括以下内容课题背景介课题拟设计研究的主要内容、实验方相关文献综预期成果或阶段性结果3、开题报告辩论各院系制定辩论方法，报教务处备案1、 中期检查，院系制定检查方2、 检查形学生撰写中期报告含工作进展情况、存在问题、下一步方案安排等学生向检查组自述报告内检查组提问，学生进行答3、检查组对学生的工作作出检查结指出存在的问题，提出意见或建对工作进展严重滞后或不符合培养目标要求的学生提出严重警告或终止毕业设计4、院系向教务处报中期检查工作总4 1、 毕业辩论及成绩评定按“大学本科毕业设计论文工作标准进行 4 大学毕业设计论文简明指导手册 毕业设计(论文)程序安排表 内 容 教研室课

60、程组确定指导调研、选题，填写选题审批表；院系毕业设计论文领导小组审批选题； 负 责 人 以适当形式向学生公布课题、学生选题指导教师选题必以前 2 汇总选题，编制毕业设计(论文)教学执行方案报教务处 第7学期15周前 院系主任、教学秘书 3 完成毕业实习(毕业调研)报告及外文翻译、开题报告。教务处随院系主任、指导教师4 中期检查：院制定中期检查方案。教务处随机进行进行抽查。 学生完成毕业设计论第8学期9周前院系主任、教务处 院系部下达毕业设计答会，报教务处备案。 完成第8学期14周 第教研室课程组、院系6 院系部将毕业设计(论文)成绩前 院系主任处 学校毕业设计(论文)复辩论 8 院系组织优秀毕