DSP原理及应用课程设计任务说明书

1、DSP原理及应用课程设计任务说 明书作者:日期:“DSP原理及应用”课程设计任务说明书电子通信工程系设计任务1、利用Matlab软件的FDATool工具设计FIR滤波器，并提取滤波器参数；2、在CCS集成开发环境下，利用第 1步得到的滤波器参数，利用窗函数法设计 FIR滤 波器程序，观察输入信号及滤波后得到的输出信号的时域波形及FFT Magnitude波形；3、利用TMS320F2812的ADC片内外设的外围电路实时采集的混频信号数据，使用 1 个51阶的FIR低通滤波器，在CCS中设计FIR滤波器程序实现滤波，观察相关波形及滤波效 果,通过SCI接口将数据传送到计算机上 ；4、(选做)利用

2、TI公司的TLV320AIC23高性能立体声音频 Codec芯片，通过MIC或音 频接口采样音频信号，对采样的音频信号做滤波运算，进行低音加重处理，再将运算过的音频数据通过扬声器播放出来.相关设备PC机,CCS集成开发环境，EXPIV型实验箱，XDS510仿真调试器,Matlab软件 三、设计原理1、有限冲击响应数字滤波器的基础理论；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频率响应特性逼近给出的频率响应特 性.FIR数字滤波器系统的

3、传递函数为H(z)由此得到系统的差分方程：y(n) b(0) x(n) b(1)Y(z)X(z)x(n 1)N 1b(n)z nn 0(1b(N 1) x(n(N 1)若FIR数字滤波器的单位冲激响应序列为h(n ),它就是滤波器系数向量 b(n )。传统的滤波器分析与设计均使用繁琐的公式计算，改变参数后需要重新运算，从而在分析与设计滤波器尤其是高阶滤波器时工作量特别大。这里应用MATLAB设方f FIR滤波器，根据给定的性能指标设计一个 H (z),使其逼近这一指标，进而计算并确定滤波器的系数b(n),再将所设计滤波器的幅频响应、相频响应曲线作为输出，与设计要求进行比较，对设计的滤波器进行优

4、化。设计完成之后将得到FIR滤波器的单位冲激响应序列h (n)的各个参数值。2、程序流程图初学化I 输入代通滤波 构建遁波器颂 使用FDATool提取滤通器参获 构建FIR滤波器无限循3、熟悉CCS集成开发环境的使用，能对程序进行跟踪，分析结果；4、熟悉SCI外设接口的相关知识，能通过串行口与 PC机进行通信。 四、 应用基础1、使用Matlab中的Fdatool设计滤波器(本文以 FIR低通滤波器为例)FDATool ( Filter Design & Analysis Tool)是MATLAB 信号处理工具箱里专用的滤波器设 计分析工具，MATLAB 6。0以上的版本还专门增加了滤波器设计

5、工具箱(FilterDesignToolbox) .FDATool界面为滤波器设计提供了一个交互式的设计环境，用户可以根据对幅值和零极点图的设置，设计几乎所有的基本的常规滤波器，包才FIR和IIR的各种设计方法，它们都具有标准的频率带宽结构.采用FDATool设计法时其界面的上半部分为特性区，用来显示 滤波器的各种特性；下半部分为参数设定区，用来设定滤波器的各种参数。首先在命令窗口键入 FDAtool命令，启动滤波器设计分析器，调出 FDAtool界 面，如图1所示。图1 FDATool界面在Filter Type选项中选 Lowpass,在Design Method中选择 FIR滤波器，接着

6、在 FIR中选择Window (窗函数)法。然后在Filter Order中选择Specify Order (为指定阶数)，输入数值为24”; 在 Opitions框中选中Scale Passband”;在窗类型 (Window :)下拉框选择 “Blackman.在Frenquency Specification选项中，将fs (为采样频率)、fc (为通带截止频率) 中分别键入 30000 Hz和9600 Hz.(5)点击“ Design Filter”按钮，完成滤波器的设计。具体参数及设计成功后的结果 如图2所示。图2 FIR低通滤波器设计设计完成后，可以通过菜单选项Analysis来分

7、析滤波器的幅频响应和相频响应特性.点击Analysis中的Magnitude Response和Phase Response对幅频和相频响应进行分析。(6) 在 FDATool 中，选择 Targets - Generate C Header.。，如图 3 所示。图3导出滤波器系数(7)点击Generate按钮，选择路径，即可输出前一步设计出的FIR滤波器的系数表。(默认的系数表文件为fdacoefs.h)(8) 在Matlab中打开得到的fdacoefs.h的文件，如图 4、图5所示。图4查看fdacoefs.h文件Fil E ii t Tnt g. CiU& gf 鼻detqHhlpEld

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11、h文件中的系数表(9)取系数表中的数据小数点后3位有效值，得到如下内容：const float B 25 = 0.0, 0。0,0.001 , -0.002, 0.002, 0.01, 0。009,-0.018,0.049, -0。02, -0。11,0.28,0.64, 0.28,-0.11,-0o 02,0。049-0o 018-0o 009, 0.01, -0.002 -00 002, 0.001, 0.0, 0.0;2、在CCS中编写FIR滤波器程序(以 C语言为例)(1 )实验准备设置软件仿真模式，启动CCS。(2)建立工程建立一个文件夹，存放在 D: FIR,将D:课程设计FIR滤

12、波器Fir源程序文件夹下的 工程全部复制到 D:FIR,在CCS中打开D： FIRfirfir 。pjt工程，就会得到如图 6所示的工 程界面。? Driri ir:r Siairil atnT/CPILoad Program装载该文件。(4 )设置波形时域观察窗口。选择菜单 ViewGraphsTime/Frequency,分别进行如图 7、图8所示设置。图7输入数据时域波形观察9109输入数据FFT分析图形观察个人收集整理勿做商业用途图8滤波后输出波形观察(5)设置频域观察窗口，选择菜单ViewGraph 一Time/Frequency ，分别进行如图9图10所示设置。FE3 Graph

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