DSP实验报告-FIR滤波器的DSP实现

FIR滤波器的DSP实现一、 实验内容先用MATLAB设计一个FIR低通滤波器，然后在DSP平台上实习对低中高混音歌曲的滤波。二、 实验设计1、利用MATLAB分析歌曲频谱在MATLAB中输入程序，来画出'低音鼓wav’歌曲的频谱。获取的频谱图片如下图1所示。上图为歌曲的频谱。显见频率分布比较丰富，歌曲为低音鼓，歌曲的截止频率大概在130Hz左右。所以在要求设计低通滤波器中，采样频率Fs=44KHZ，Fc=130。阶数为32阶（如果阶数太高，会使计算量加大和系统噪声的影响，滤波效果会大受影响）。在MATLAB中使用滤波器设计工具箱（FDA）设计滤波器即可。2、在MATLAB中设计低通滤波器在MATLAB中，利用设计工具箱（FDA）设计滤波器。我所设计的是FIR汉明窗，阶数为32阶，采样频率Fs=44KHZ，Fc=130。FDA滤波器设计的低通滤波器如下图2所示。

—CurrentFilterInformationlMagnitudeFSesponse(dB):structure: Direct-FormFIROrder: 32Stable: YesSource: DesignedffPJ-BO0 2 4 6 8 10 12 14 16IS20StoreFilter...FilterManager...Frequency(kHz)ResponseType @—CurrentFilterInformationlMagnitudeFSesponse(dB):structure: Direct-FormFIROrder: 32Stable: YesSource: DesignedffPJ-BO0 2 4 6 8 10 12 14 16IS20StoreFilter...FilterManager...Frequency(kHz)ResponseType @LowpassHighpassOBandpassOBandstop■Differentiator—DesignMethod _：lHRBi.itterworth⑥firWndowFilterOrderSpecifyorder:MinimumorderFrequencySpecificationsUnits:HzFs: 44000Options jScalePassband^ndow: Hamming_-JFunctionName:| |Parameter:IView|Fc: 130MagnitudeSpecifications_Theattenuationatcutofffrequenciesisfixedat6dB(halfthepassbandgain)DesignFilter-图2FDA设计低通滤波器界面图2是打开的滤波器设计的主界面图，在图2上可以设计各种满足用户要求的滤波器，包括滤波器的类型（IIR或FIR）、滤波器的阶数、滤波器的种类、滤波器的截至频率、带宽、纹波系数、采样频率等各种和设计滤波器有关的所有参数。我们设计32阶汉明窗（Hamming）函数的FIR型滤波器，采样频率为44KHz，截至频率为130Hz的低通滤波器。图中中间显示的数据为设计好的滤波器的频率特性图。3、滤波器C语言设计在编写C程序之前，首先将滤波器的参数写出，从上面滤波器的设计中可以得出滤波器的参数。将滤波器的参数放到C语言的主程序中。调试，装载，然后在DSP开发板上试听即可。3、实验总结在这次的实验中，我设计的是截止频率为130KHZ的低通滤波器。试听滤波后的歌曲，明显感觉高音部分的杂音被滤除，得到比较好的滤波效果。在选择滤波器的阶数时，开始由于选择阶数太低，因此造成截止带比较宽，达不到滤波需要的效果。但是滤波器的阶数也不宜过大，过大会大大增加不必要计算量，影响滤波效果。因此我改为了32阶。通过此次试验我们对CCS软件有了个初步的了解，并且懂得了如何在DSP