数字信号处理器教学

频域调制 将滤波器的系数乘以因子，其频域会产生相应移位，例如，将低通滤波器的滤波器系数乘以调制因子，得到中心角频率为的带通滤波器，如图10.45所示。图10.45 滤波器系数乘以调制因子的频域变化10. 实验开始主要完成EZ-KIT调试任务的建立及程序的编写、编译和下载，这些步骤与实验二的步骤—基本相同，这里不再赘述。 将程序下载到EZ-KIT评估板上之后，按照以下步骤进行实验：使用绘图引擎绘制未加窗的滤波器幅频特性曲线运行程序完成滤波器系数的初始化，用VisualDSP的绘图引擎绘制PM中64点的数组h[]时域和频域曲线，如图10.46所示。程序默认设置为：采样率为64KHz，滤波器的工作方式为64阶、低通、截止频率为0.05、不加窗。(a)时域(b)频域图10.46FIR滤波器的时域和频域曲线由以上仿真结果分析出滤波器的模拟截止频率，填写在下面的表格中。表10.6仿真结果记录滤波器阶数通带类型采样率理论截止频率仿真截止频率64低通64KHz3.2KHz用示波器观察并验证滤波器设计的正确性调整信号源输出正弦信号，幅度衰减20dB，调节信号频率从100Hz到0.5变化。使用示波器测量滤波器的传输特性，记录在下表中。注意：过渡带应多记录几组数据。根据表中数据，在坐标纸上绘制出滤波器的传输特性曲线，比较实测的截止频率与仿真结果是否一致。 表10.7记录特征频率点的输入输出频率(KHz)输入(V)输出(V)输出/输入观察滤波器加窗的效果在下表中任选三项，修改源程序，重新编译并加载程序，重复步骤4.5和步骤4.6，绘制填写相关图表，分析结果。表10.8记录特征频率点的输入输出修改对象对象类型说明FIR_TAPS宏定义滤波器的阶数（16、32、64可选）FC2宏定义滤波器的截止频率（0.04～0.5可变）iCodecRegs[]Codec寄存器初始化值采样率（8KHz、16KHz、32KHz、64KHz可选）Windowint型变量选择是否加汉明窗(0:矩形窗；1：汉明窗)Compressint型变量选择是否进行尺度变换(0:否；1：是)附录：示例程序10.3说明：本示例程序仅列出部分模块，其它模块与示例程序10.1基本相同。(1)talkthrough.h（略）(2)mian.c#include"talkthrough.h"voidmain(void){ Window=0; Compress=0; Shift=0; CH_sel=0;//初始化通道标志InitCoeffs();//初始化滤波器系数 InitInput();//初始化数据缓冲区InitSport0();//初始化SPORT0 InitInterrupts();//进行中断设置InitCodec();//初始化AD73322L while(1);//循环，等待SPORT0接收中断}(3)DataProcessing.c#include"talkthrough.h"#include<math.h>#definePI 3.1415926#defineFC20.05//以采样率Fs进行归一化的高频截止频率#defineFC10.00//以采样率Fs进行归一化的低频截止频率#defineFL 0.2//移位量#define COEFFSCALE20000//滤波器系数整型标尺#defineOFFSET 8000//直流偏置intWindow;//加窗标志intShift;//频域移位标志intCompress;//时域压缩标志intFirIn,FirOut;//定义输入和输出intpmh[FIR_TAPS]; //最终设计的滤波器冲击响应 intsection("section_DAG")InputBuf[FIR_TAPS+1]; //利用LDF的存储器定义，将输入缓存准确开辟在地址边界处/****************初始化滤波器系数******************/voidInitCoeffs(void){floathd[FIR_TAPS];//理想低通滤波器的冲击响应floatW[FIR_TAPS]; //窗函数floatcosine[FIR_TAPS];//移位因子inti;//////////////滤波器系数产生/////////////// for(i=0;i<(FIR_TAPS-1)/2;i++) hd[i]=(1/PI)*(sin(2*FC2*PI*(i-(FIR_TAPS-1)/2))-sin(2*FC1*PI*(i-(FIR_TAPS-1)/2)))/(i-(FIR_TAPS-1)/2); for(i=(FIR_TAPS-1)/2+1;i<FIR_TAPS;i++) hd[i]=(1/PI)*(sin(2*FC2*PI*(i-(FIR_TAPS-1)/2))-sin(2*FC1*PI*(i-(FIR_TAPS-1)/2)))/(i-(FIR_TAPS-1)/2); hd[(FIR_TAPS-1)/2]=2*(FC2-FC1);///////////时域截取//////////// for(i=0;i<FIR_TAPS;i++)h[i]=(int)(hd[i]*COEFFSCALE);///////////时域加窗///////////////if(Window) { for(i=0;i<FIR_TAPS;i++) W[i]=0.54-0.46*cos(2*PI*i/(FIR_TAPS-1));for(i=0;i<FIR_TAPS;i++) h[i]=(int)((float)h[i]*W[i]); }///////////时域压缩系数///////////if(Compress) { for(i=0;i<FIR_TAPS/2;i++)hd[i]=h[i*2]; for(i=0;i<FIR_TAPS/2;i++)h[i]=hd[i]; for(i=FIR_TAPS/2;i<FIR_TAPS;i++)h[i]=0;//序列右边填零 }/////////////移位FL*fs///////////if(Shift) { for(i=0;i<FIR_TAPS;i++) cosine[i]=cos(2*PI*i*FL); for(i=0;i<FIR_TAPS;i++)h[i]=(int)((float)h[i]*cosine[i]); }}/****************初始化接收缓冲区******************/voidInitInput(void){ inti; for(i=0;i<FIR_TAPS;i++)//将数据缓冲区初始化为零 { InputBuf[i]=0; } }/***************信号处理程序部分*******************/ voidProcessData(void){FirOut=fir(FirIn-OFFSET,h,InputBuf,FIR_TAPS);//调用库函数完成FIR滤波}(4)Sport0.c (略)(5)Interrupts.c (略)实验五自选实验10.增强理论联系实际的能力，熟悉数字信号处理的基本理论。10.结合自己的实际情况，自己拟定或从以下题目中选择一个题目进行系统设计，并在EZ-KIT评估板上验证实现。自选题目：数字录音机卡拉OK机数字均衡器Mp3播放器信号实时压缩

参考文献AnalogDevicesInc.ADSP-218xDSPInstructionSetReference.1st.2001.AnalogDevicesInc.ADSP-218xDSPHardwareReference.1st.2001.AnalogDevicesInc.VisualDSP++2.0AssemblerandPreprocessorManualforADSP-218xDSPs.1st.2001.AnalogDevicesInc.VisualDSP++2.0CCompilerandLibraryManualforADSP-218xDSPs.3st.2001.Analo