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文檔簡介
1、基于TMS320VC5402芯片的IIR數(shù)字濾波器學(xué)生姓名:XX 指導(dǎo)老師:XX摘要:數(shù)字濾波器是數(shù)字信號(hào)處理中最重要的組成部分之一,被廣泛應(yīng)用于語音圖像處理、數(shù)字通信、譜分析、模式識(shí)別、自動(dòng)控制等領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)主要研究了數(shù)字濾波器的基本理論,根據(jù)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)步驟,利用MATLAB仿真軟件分別用雙線性變換法和脈沖響應(yīng)不變法算出系統(tǒng)的傳輸函數(shù)及階數(shù),再通過DSP編程并結(jié)合TMS320VC5402器件的結(jié)構(gòu)和特性選出最優(yōu)方案實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波,完成了軟件調(diào)試的工作。關(guān)鍵詞:數(shù)字濾波器;DSP;IIR(無限長單位脈沖響應(yīng));matlab仿真;CCSAbstract: Digital signal pro
2、cessing filter is the most important component part of the speech which was widely used in image processing, digital communications, spectral analysis, pattern recognition, automatic control, and other fields. The main design of a digital filter on the basic theory, according to the digital filter d
3、esign steps, using MATLAB simulation software were used to transform law and bilinear impulse response calculated by the same system of transfer functions and order, and then through the DSP programming TMS320VC5402 devicecombined with the structure and characteristics of selected programmes to achi
4、eve the optimal number of filtering, to complete the work of the software debugging.Keywords: digital filter; DSP; IIR (infinite impulse response unit); matlab Simulation;CCS1緒論1.1 數(shù)字濾波器的發(fā)展背景及意義數(shù)字濾波,是數(shù)字信號(hào)處理的基本核心內(nèi)容之一,占有極重要的地位。它通過對(duì)采樣數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算處理來達(dá)到頻域?yàn)V波目的,是語音處理、圖像處理、軟件無線電、通信、模式識(shí)別、譜分析等應(yīng)用中的一個(gè)基本處理算法。與模擬濾波
5、器相比,數(shù)字濾波器不用考慮器件的噪聲、電壓漂移、溫度漂移等問題,可以容易的實(shí)現(xiàn)不同幅度和相位頻率等特性指標(biāo)。幾乎每一科學(xué)和工程領(lǐng)域如聲學(xué)、物理學(xué)、數(shù)據(jù)通信、控制系統(tǒng)和雷達(dá)等都涉及到信號(hào),在應(yīng)用中都希望根據(jù)期望的指標(biāo)把一個(gè)信號(hào)的頻譜加以修改、整形或運(yùn)算,這些過程都可能包含衰減一個(gè)頻率范圍阻止或隔離一些頻率成分。因此,數(shù)字濾波的應(yīng)用已越來越廣泛。相對(duì)于模擬濾波器,數(shù)字濾波器沒有漂移,能夠處理低頻信號(hào),頻率響應(yīng)特性可做成非常接近于理想的特性,且精度可以達(dá)到很高,容易集成等,這些優(yōu)勢決定了數(shù)字濾波器的應(yīng)用越來越廣泛。同時(shí)DSP (Digital Signal Processor)處理器的出現(xiàn)和FPGA
6、(Field Programmable Gate Array)的迅速發(fā)展也促進(jìn)了數(shù)字濾波器的發(fā)展,并為數(shù)字濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)提供了更多的選擇??偟膩碚f,數(shù)字濾波器具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn):精度高、靈活性大、可靠性高、易于大規(guī)模集成、并行處理等。濾波分為經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波。經(jīng)典濾波包括FIR濾波和IIR濾波。隨著現(xiàn)代濾波技術(shù)發(fā)展,線性濾波方法,如Wiener濾波、Kalman濾波和自適應(yīng)濾波都得到了廣泛的研究和應(yīng)用,同時(shí)一些非線性濾波方法,如小波濾波、同態(tài)濾波、中值濾波、形態(tài)濾波等都是現(xiàn)代信號(hào)處理的前言課題。這些濾波方法不但有重要的理論意義,而且有廣闊的應(yīng)用前景。2數(shù)字濾波器的方案論證2.1 數(shù)字濾波器
7、的定義及分類數(shù)字濾波器是指完成信號(hào)濾波處理的功能。其輸入是一組(由模擬信號(hào)取樣和量化的)數(shù)字量,其輸出是經(jīng)過變換的另一組數(shù)字量。它的作用是將有用的信號(hào)保留,將對(duì)其干擾的信號(hào)屏蔽,以完成濾波的功能。它是通過對(duì)采樣數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算處理來達(dá)到頻域?yàn)V波的目的。數(shù)字濾波器具有穩(wěn)定性高、精度高、靈活性大等突出的優(yōu)點(diǎn)。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)濾波器的功能越來越受到大家的注意和廣泛的應(yīng)用。從數(shù)字濾波器的單位沖擊響應(yīng)來看,可以分為兩大類:有限沖擊響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器和無限沖擊響應(yīng)(IIR)數(shù)字濾波器。濾波器按功能上分可以分為:低通濾波器(LPF)、高通濾波器(HPF )、帶通濾波器(BPF)、
8、帶阻濾波器(BSF)。2.2 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法一般有以下幾種:(1)在通用的計(jì)算機(jī)(如PC)上用軟件(如C語言)實(shí)現(xiàn)。這種方法的缺點(diǎn)是速度太慢,不能用于實(shí)時(shí)系統(tǒng),主要用于DSP算法的模擬與仿真。(2)在通用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中加上專用的加速處理機(jī)實(shí)現(xiàn)。這種方法不便于系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行。(3)用通用的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。這種方法適用于一些不太復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理。(4)用通用的可編程DSP芯片實(shí)現(xiàn)。DSP利用改進(jìn)的哈佛總線結(jié)構(gòu),內(nèi)部有硬件乘法器、累加器,使用流水線結(jié)構(gòu),具有良好的并行特點(diǎn),并有專門設(shè)計(jì)的適用于數(shù)字信號(hào)處理的指令系統(tǒng)等。(5)用專用的DSP芯片實(shí)現(xiàn)。在一些特殊的場合,要求的信號(hào)
9、處理速度極高,這種芯片將相應(yīng)的信號(hào)處理算法在芯片內(nèi)部用硬件實(shí)現(xiàn),無須進(jìn)行編程。(6)用FPGA等可編程器件來開發(fā)數(shù)字濾波算法。使用相關(guān)開發(fā)工具和VHDL等硬件開發(fā)語言,通過軟件編程用硬件實(shí)現(xiàn)特定的數(shù)字濾波算法。通過比較這些方法可見:可以采用MATLAB等軟件來學(xué)習(xí)數(shù)字濾波器的基本知識(shí),計(jì)算數(shù)字濾波器的系數(shù)和階數(shù),研究算法的可行性,對(duì)數(shù)字濾波器進(jìn)行前期的仿真。然后,可以采用DSP或FPGA來實(shí)現(xiàn)硬件電路。對(duì)于通用的可編程DSP芯片來說,它具有更好的靈活性和實(shí)時(shí)性。因此本設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)集中在利用通用可編程的DSP芯片來實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波。2.3 IIR與FIR數(shù)字濾波器的比較IIR濾波器系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)可
10、以位于單位圓內(nèi)的任何地方,因此可以用較低的階數(shù)獲得高選擇性,所用存儲(chǔ)單元少,經(jīng)濟(jì)而效率高。但因?yàn)镮IR具有反饋網(wǎng)絡(luò),所以其相位是非線性的,此外在設(shè)計(jì)中要注意系數(shù)的選擇使其極點(diǎn)均可落在單位圓內(nèi),這樣就可最大限度的使系統(tǒng)穩(wěn)定。FIR濾波器雖可以得到嚴(yán)格的線性相位,但由于FIR濾波器系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)固定在原點(diǎn),只能用較高的階數(shù)達(dá)到高選擇性,對(duì)于同樣的濾波器設(shè)計(jì)指標(biāo),F(xiàn)IR濾波器所要求的階數(shù)比IIR濾波器高5-10倍,成本較高,信號(hào)延時(shí)也較大。鑒于此,我在設(shè)計(jì)中采用了DSP的IIR數(shù)字濾波器。3 IIR數(shù)字濾波器的理論分析3.1 IIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)N階無限長單位脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器的脈沖傳遞函數(shù)為
11、:對(duì)應(yīng)的差分方程為:其中y(n)由兩部分構(gòu)成:第一部分是一個(gè)對(duì)x(n)的M階延時(shí)鏈結(jié)構(gòu),每節(jié)延時(shí)抽頭后加權(quán)相加,也即是一個(gè)橫向結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò);第二部分也是一個(gè)N階延時(shí)鏈的橫向結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),不過它是對(duì)y(n)的延時(shí),因此是一個(gè)反饋網(wǎng)絡(luò),這種結(jié)構(gòu)稱為直接I型,如圖1 所示:圖1 直接I型結(jié)構(gòu)方框圖將上式改寫為(當(dāng)M=N的情況):由此H(z)可視為分子多項(xiàng)式與分母多項(xiàng)式的倒數(shù)所構(gòu)成的兩個(gè)子系統(tǒng)函數(shù)的乘積,這相當(dāng)于兩個(gè)子系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)。其中第一個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)為: 故得:其時(shí)域表示為:第二子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)極點(diǎn)為:整理以后可得:其時(shí)域表示為: 綜上所述可以得到如圖2所示的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu):圖2 直接I型的變形結(jié)構(gòu)方框圖如果將圖2中
12、相同輸出的延遲單元合并成一個(gè),則得到如圖3所示的構(gòu)圖,它比上圖的延遲單元少了一倍,N階濾波器只需要N級(jí)延遲單元,這是實(shí)現(xiàn)N階濾波器所必須的最少數(shù)量的延遲單元。這種結(jié)構(gòu)稱為直接型II,有時(shí)將直接型I簡稱為直接型,將直接型II稱為典型型式:圖3 直接II型結(jié)構(gòu)方框圖直接型I、II結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是簡單直觀。它們的共同缺點(diǎn)是:系數(shù)、對(duì)濾波器性能的控制關(guān)系不直接,因此調(diào)整不方便。但因?yàn)槠浜唵沃庇^,且在IIR濾波器結(jié)構(gòu)中,直接II型結(jié)構(gòu)是最常用的結(jié)構(gòu),因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的二階形式可以作為級(jí)聯(lián)型和并聯(lián)型結(jié)構(gòu)的基本環(huán)節(jié)。所以在本次的設(shè)計(jì)中我采用了直接II型IIR濾波器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。如圖4所示: 圖4 直接II型IIR濾波
13、器4 IIR濾波器的MATLAB輔助設(shè)計(jì)4.1 IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)步驟IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)借助模擬濾波器原型,再將模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器。這些過程已經(jīng)成為一整套成熟的設(shè)計(jì)程序。模擬濾波設(shè)計(jì)已經(jīng)有了一套相當(dāng)成熟的方法,它不但有完整的設(shè)計(jì)公式,而且還有較為完整的圖表供查詢。因此,充分利用這些已有的資源會(huì)給數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)帶來很大的方便。具體在MATLAB中設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)步驟如下:按一定規(guī)則將給出的數(shù)字濾波器的技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換為模擬低通濾波器的技術(shù)指標(biāo);根據(jù)轉(zhuǎn)換后的技術(shù)指標(biāo)使用濾波器選擇函數(shù),確定最小階數(shù)N和固有頻率Wn;運(yùn)用最小階數(shù)N產(chǎn)生模擬低通濾波器原型,運(yùn)用固有頻率把模擬低通濾波
14、器原型轉(zhuǎn)換成模擬低通、高通、帶通、帶阻濾波器。本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用產(chǎn)生低通濾波器,運(yùn)用脈沖響應(yīng)不變法或雙線性不變法把模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器。對(duì)于脈沖響應(yīng)不變法,它是將s域內(nèi)的H(s)轉(zhuǎn)換成z域內(nèi)的H(z),但是在映射時(shí),S域內(nèi)不能一一對(duì)應(yīng)到Z域內(nèi)的單位圓上,因此容易在仿真中易產(chǎn)生混疊現(xiàn)象,影響實(shí)驗(yàn)效果。基于此,本次設(shè)計(jì)在MATLAB的仿真中優(yōu)先考慮應(yīng)用雙線性變換法。MATLAB工具箱提供了幾種模擬濾波器的原型產(chǎn)生函數(shù),Butterworth濾波器原型,Chebyshev(I型、 II型)濾波器原型、橢圓濾波器原型等不同的模擬濾波器原型,從模擬濾波器向數(shù)字濾波器轉(zhuǎn)換的雙線性變換法和脈沖響應(yīng)不變法等
15、方法,模擬IIR數(shù)字濾波器階數(shù)選擇函數(shù)以及數(shù)字濾波器直接設(shè)計(jì)函數(shù)等等。另外,MATLAB信號(hào)處理工具箱提供了幾個(gè)直接設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的函數(shù)。這一整套設(shè)計(jì)函數(shù)給在MATLAB中設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器帶來了極大的方便。4.2 利用matlab軟件設(shè)計(jì)IIR低通濾波器IIR低通數(shù)字濾波器根據(jù)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行matlab仿真,從而計(jì)算出相應(yīng)的傳輸函數(shù)。其仿真結(jié)果結(jié)果如圖5所示: 圖5 利用matlab仿真圖根據(jù)以上仿真結(jié)果及相應(yīng)的系數(shù)和N值,在相關(guān)技術(shù)指標(biāo)不變的情況下,我選用了ChebyshevI型雙線性變換法。5 IIR濾波器的實(shí)現(xiàn)基于DSP的IIR濾波器的設(shè)計(jì)包括硬件和軟件兩部分,硬件部分涉及T
16、MS320VC5402,軟件部分為DSP 編程。5.1 基于DSP的IIR數(shù)字濾波的硬件設(shè)計(jì)基于DSP的數(shù)字濾波器總體硬件設(shè)計(jì)方案TI公司的2000系列和5000系列的DSP都通用型的芯片,考慮到2000系列的DSP多用于控制方面,而5000系列較2000系列具有更高的時(shí)鐘頻率、更低的價(jià)格和更加強(qiáng)大的運(yùn)算功能,所以在數(shù)字濾波器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用了TI公司的一款高性能、低功耗的定點(diǎn)DSP: TMS320VC5402。該DSP具有較快的運(yùn)算速度:運(yùn)算速度最快可達(dá)532MIPS;采用了低功耗設(shè)計(jì)方式:內(nèi)核電壓為1.8V,I/O電壓為3.3 V。數(shù)字濾波系統(tǒng)的具體方案框圖如圖6所示: 圖6 數(shù)字濾波器系
17、統(tǒng)方案框圖通常的設(shè)計(jì)中會(huì)采用SV供電并行的ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換)和DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)芯片與DSP連接,傳輸數(shù)據(jù)過程中會(huì)占用總線的時(shí)間,而且需要采用多片電平轉(zhuǎn)換器件將SV電平轉(zhuǎn)換為3.3V的邏輯電平。考慮到TMS320VC5402的片上包含兩個(gè)McBSP(多通道緩沖串行口)接口,可以將這兩個(gè)通道模仿實(shí)現(xiàn)SPI的時(shí)序,因此本設(shè)計(jì)中采用了SPI接口器件,ADC芯片采用的是TLV 1570,實(shí)現(xiàn)將需要濾波信號(hào)從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字信號(hào)的實(shí)時(shí)采樣。數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片采用的是TLV 5608,實(shí)現(xiàn)濾波后的信號(hào)從數(shù)字信號(hào)恢復(fù)為所需要的模擬信號(hào)。JTGA口供DSP芯片下載程序調(diào)試。 TMS320C5402的體系結(jié)構(gòu)TMS32
18、0VC5402處理器在本系列中處于先進(jìn)水平。它具有運(yùn)算速度快,內(nèi)部存儲(chǔ)空間大,外部接口性能好等優(yōu)點(diǎn)。所以我選擇了技術(shù)上比較先進(jìn),價(jià)格又較便宜的C5402作為硬件開發(fā)對(duì)象。下面結(jié)合C5402的實(shí)際情況,介紹一下該芯片的體系結(jié)構(gòu)。C5402共有144個(gè)引腳,其中有20根地址線AO-A19,16根數(shù)據(jù)線DO-D15,4個(gè)外部可屏蔽引腳INTO#-INT3#和一個(gè)不可屏蔽中斷引腳BIO#,剩下的引腳可以分成以下幾類:存儲(chǔ)器控制引腳,時(shí)鐘/晶振引腳,多通道緩沖串口引腳,主機(jī)接口通訊引腳,電源引腳,初始化和復(fù)位引腳,通用輸入/輸出引腳,以及用于測試的IEEE1149. 1標(biāo)準(zhǔn)JTAG口。 最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一
19、個(gè)DSP系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)和外圍接口設(shè)計(jì)兩部分。DSP在必要的工作環(huán)境下才能正常工作,構(gòu)建能支持DSP正常工作的最小系統(tǒng),包括復(fù)位、時(shí)鐘、電源及JTGA仿真口,F(xiàn)LASH接口設(shè)計(jì)等。5.2 基于DSP的IIR數(shù)字濾波器的軟件設(shè)計(jì) IIR數(shù)字濾波器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)TMS320C54X定點(diǎn)DSP提供了單周期乘/累加指令MAC和循環(huán)尋址方式,使IIR數(shù)字濾波器每個(gè)樣值的計(jì)算可以在一個(gè)周期內(nèi)完成。IIR數(shù)字濾波器每個(gè)樣值的計(jì)算就是實(shí)現(xiàn)兩數(shù)組對(duì)應(yīng)項(xiàng)乘積的累加和。在計(jì)算時(shí)有前向通道和反饋通道兩部分,因此在計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮x(n)、y(n)和h(n)系數(shù)的存放位置,并正確初始化這兩個(gè)存儲(chǔ)塊指針,這樣
20、在計(jì)算中才能夠準(zhǔn)確的提取數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)乘加運(yùn)算。圖7是IIR濾波器數(shù)據(jù)存放和系數(shù)表:AR2 AR1 圖7 IIR濾波器數(shù)據(jù)存放和系數(shù)表在程序設(shè)計(jì)中,首先將數(shù)據(jù)放入相應(yīng)的段中, X數(shù)據(jù)指針AR2指向X0,同時(shí)將H(n)的指針AR1指向B0,利用乘加指令完成前向通道的一次運(yùn)算;接著修改指針,AR2指針增1,H(n)的指針AR1減1,依次完成前向通道的乘加運(yùn)算;反饋通道應(yīng)用同樣的方法進(jìn)行乘加。在程序設(shè)計(jì)時(shí),可以采用先增益后衰減的方法,亦可采用先衰減后增益的方法。但是采用先衰減后增益的方式其系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍和魯棒性較好,因此在設(shè)計(jì)中采用了后一種方法。IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)流程在設(shè)計(jì)濾波器時(shí)首先要有清晰的思路,
21、因此流程圖的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。本設(shè)計(jì)采用的是基于DSP的IIR數(shù)字濾波,針對(duì)其要完成的功能,對(duì)其流程進(jìn)行了初步規(guī)劃,如圖8所示:開始 系統(tǒng)初始化 分配數(shù)據(jù)空間 設(shè)置數(shù)據(jù)指針 完成數(shù)據(jù)的乘加運(yùn)算 修改數(shù)據(jù)指針為下一次乘加運(yùn)算準(zhǔn)備 保存結(jié)果從指定的端口輸出數(shù)據(jù) 從指定端口讀入數(shù)據(jù)x(n),并從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀取系數(shù)a ,b 結(jié)束 圖8 IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)流程根據(jù)設(shè)計(jì)流程,通過DSP仿真軟件編譯出適合參數(shù)要求的匯編程序。運(yùn)用匯編語言進(jìn)行程序編寫使其具有更好的實(shí)時(shí)性,此外運(yùn)用匯編語言編寫更有助于以后的設(shè)計(jì)拓展。其IIR數(shù)字濾波主程序段如下: IIR: PORTR PA1, *AR2 ;從輸入端口讀入數(shù)據(jù)
22、MPY *AR2+0%,*AR4+0%, A ;乘法運(yùn)算,A=b0×x(n) MAC *AR2+0%,*AR4+0%, A ;第1次乘法累加 A1=b1*x(n-1)+b0*x(n) MAC *AR2, *AR4+0%, A ;第2次乘法累加 A2=b2*x(n-2)+A1 MAC *AR3+0%,*AR5+0%, A ;第3次乘法累加 A3=a1*y(n-2)+A2 MAC *AR3+0%,*AR5+0%, A ;第4次乘法累加 A4=a2*y(n-2)+A3 MAR *AR5+0% ;修正AR5 STH A,*AR7+ ;存儲(chǔ) y(n) PORTW *AR7, PA0 ;從輸出端
23、口輸出y(n) BD IIR ;循環(huán) 利用TMS320C5402實(shí)現(xiàn)IIR的程序中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)數(shù)據(jù)存放要求。因?yàn)椴捎肕AC指令和循環(huán)尋址,所以輸入數(shù)據(jù)和濾波器系數(shù)的存放要按照一定的要求。數(shù)據(jù)塊和系數(shù)塊都要放在雙尋址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。(2)循環(huán)尋址的使用。為了使用循環(huán)尋址,除了對(duì)數(shù)據(jù)的存放有要求外,先還要設(shè)置BK為塊長N。由于使用了循環(huán)尋址,數(shù)據(jù)和系數(shù)的指針在操作后以循環(huán)的方式增加1。(3)數(shù)據(jù)的初始化。輸入數(shù)據(jù)塊要初始化為全0。這樣在運(yùn)算中不會(huì)對(duì)輸入產(chǎn)生影響。5.2 基于DSP的IIR數(shù)字濾波的軟件調(diào)試本次設(shè)計(jì)在調(diào)試中出現(xiàn)了許多問題,但經(jīng)過老師的指導(dǎo)成功的完成了IIR數(shù)字濾波,其運(yùn)行結(jié)果如
24、圖9、圖10所示:圖 9利用DSP的IIR數(shù)字濾波效果圖(1)圖 10 利用DSP的IIR數(shù)字濾波效果圖(2)在效果圖中,上面波形為DSP實(shí)驗(yàn)箱產(chǎn)生的濾波前的效果圖,下面波形為進(jìn)行IIR濾波后的效果圖。從兩圖的比較可以看出,所設(shè)計(jì)的IIR濾波器收到了較好的效果,完成了設(shè)計(jì)要求。在編寫及調(diào)試的過程中主要遇到以下問題:(1)在編寫程序的過程中要對(duì)所涉及的存儲(chǔ)單元進(jìn)行初始化,這樣在數(shù)據(jù)或是代碼段進(jìn)行匯編時(shí)才不會(huì)出現(xiàn)問題。(2)編寫程序需要對(duì)數(shù)據(jù)段、代碼段、堆棧段進(jìn)行設(shè)置。要編寫相應(yīng)的.cmd(鏈接命令文件)文檔對(duì)其進(jìn)行合理化的分配空間。(3)在編寫程序時(shí)一定要編寫相應(yīng)的中斷向量表文件,這樣在匯編時(shí)才
25、不會(huì)出錯(cuò)。6 結(jié)束語通過對(duì)本課題的研究,自己從中取得了一些成績,理論水平也得到了一定的提高,同時(shí)也暴露了一些問題:首先,對(duì)一個(gè)課題必須要閱讀大量的文獻(xiàn)和書籍來獲得一定的感性認(rèn)識(shí),然后才能有自己的想法,這是一條必經(jīng)之路。其次,理論基礎(chǔ)知識(shí)很重要,論文涉及了很多的算法,會(huì)用到很多基礎(chǔ)知識(shí),如果用的時(shí)候再去學(xué)會(huì)浪費(fèi)時(shí)間,因此要在平時(shí)注意搜集相關(guān)的資料,多學(xué)一些有用實(shí)用的技術(shù),這樣在以后的學(xué)習(xí)和工作中才能夠做到游刃有余。最后,要有信心,遇到困難要向別人請教,這樣可以大大加快研究進(jìn)程。以上是我做論文的一些心得體會(huì),這些對(duì)我以后的學(xué)習(xí)會(huì)有很大的幫助。此外,要感謝尊敬的XX老師,本設(shè)計(jì)是在她的精心指導(dǎo)和關(guān)懷
26、下完成的。X老師在學(xué)術(shù)上給予我大力幫助和指導(dǎo),為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍,正是在這種環(huán)境下我才能夠順利完成本次設(shè)計(jì)。從X老師身上,我懂得了做事要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、腳踏實(shí)地、勤于動(dòng)腦、勤于動(dòng)手,這些在以后的工作和生活中將是我所要努力做到的。特此向XX老師致以最誠摯的謝意!由于本人的時(shí)間和能力有限,本次的開發(fā)系統(tǒng)還存在一些不足之處,整個(gè)系統(tǒng)還需要進(jìn)一步完善。文中也難免有不足之處,懇請老師批評(píng)指正。同時(shí),對(duì)評(píng)審設(shè)計(jì)的老師表示衷心的感謝!參考文獻(xiàn)1胡慶鐘,李小剛,吳鈺淳. TMS320C55X DSP原理、應(yīng)用和設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社. 2005.10.2王潞鋼,陳林康,曾岳南,許賢昶. DSP C2000程序員
27、高手進(jìn)階. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2004.10.3趙紅怡. DSP技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例. 電子工業(yè)出版社. 2003.6.4潘松,黃繼業(yè),王國棟. 現(xiàn)代DSP技術(shù). 西安電子科技大學(xué)出版社. 20045.5丁玉美,高西全. 數(shù)字信號(hào)處理. 西安電子科技大學(xué)出版社. 2006.7.6劉順蘭,吳杰,高西全. 數(shù)字信號(hào)處理. 西安電子科技大學(xué)出版社. 2003.8.7樓順天,劉小東,李博菡. 基于MATLAB 7.X的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)信號(hào)處理. 西安電子科技大學(xué)出版社. 2005.5.8清源科技. TMS320C54X DSP應(yīng)用程序設(shè)計(jì)教程. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2004.1.9陳學(xué)平. Protel 200
28、4. 人民郵電出版社. 2005.9.10 基于DSP芯片TMS320VC5402的開發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì). 數(shù)字濾波器算法研究及其在DSP系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn). 基于TMS320C5402的數(shù)字濾波器及其應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 基于MATLAB的IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)與仿真. 數(shù)字信號(hào)處理及其matlab實(shí)現(xiàn). 中國知庫網(wǎng).附件1、IIR數(shù)字濾波器源文件:.title "iir.asm" .mmregs .def _start .global _mainDX .usect "DX",3DY .usect "DY",3DB .usect "DB
29、",3DA .usect "DA",3PA0 .set 0;800BHPA1 .set 1;800CH .datatable: .word 0 .word 0 .word 0 .word 0 .word 1*32768/10 .word 2*32768/10 .word 3*32768/10 .word 5*32768/10 .word -4*32768/10 .text_main: _start: SSBX FRCT STM #DX,AR1 RPT #1 MVPD #table,*AR1+ STM #DY,AR1 RPT #1 MVPD #table+2,*AR1+ STM #DB,AR1 RPT #2 MVPD #table+4,*AR1+ STM #DA,AR1 RPT #1 MVPD #table+7,*AR1+ STM #DX+2,AR2 STM #DY+1,AR3
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