基于DSP-FIR数字滤波器的设计.doc

基于DSPFIR数字滤波器的设计
摘要
数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一，数字滤波器是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置，可作为应用系统对信号的前期处理。用DSP芯片实现的数字滤波器具有稳定性好、精确度高、灵活性强及不受外界影响等特性。因此基于DSP实现的数字滤波器广泛应用于语音图像处理、数字通信、频谱分析、模式识别、自动控制等领域，具有广阔的发展空间。
本文主要研究了数字滤波器的基本理论，并对有限冲击响应数字滤波器FIR的设计和实现进行了分析和研究，尤其是在MATLAB环境下FIR数字滤波器的设计，主要是窗函数法及利用MATLAB的滤波器设计工具的设计方法，并用MATLAB语言编写了可以选择滤波器四种类型及七种窗函数的仿真程序，进行了具体的仿真分析。
研究了TI公司的16位定点DSP芯片TMS320C55x的硬件和软件结构特性，编写了DSP的FIR滤波算法，在实验箱上进行了调试仿真;探讨了利用DSP快速设计FIR数字滤波器的方法，主要是在MATLAB中调试仿真DSP程序来寻找系数的快速传递法。最后，以TMS320C55x为主芯片设计了一个高性能的FIR数字滤波器系统，主要是时钟信号产生电路、芯片电源供电电路、模数转换和数模转换芯片与C55X连接电路、外挂程序存贮器FLASH电路、扩展RAM存贮器等基本外围电路的设计。
关键词:数字信号处理器;数字滤波器;FIR;MATLAB;TMS320C55x

ThedesignandanalysisofFIRdigitalfilterbasedon
DSP
Abstract
Adigitalfilter,whichisoneofthemostimportantpartsofdigitalsignalprocessing,isanalgorithmoradevicemadeofdigitalontime-multiplier,adderanddelayofelements.Itcanbeusedtobethepretreatmentofsignalbyapplicationprogram.TheFIRdigitalfilterBasedonDSPhasmanyfeatures,suchasuninfluenced,highaccuracy,goodstabilityandhighlyflexible.Thedigitalfilteriswidelyusedinfieldsofspeechimageprocessing,digitalcommunication,spectrumanalysis,patternrecognitionandautomaticcontrol,etc.Itwillhasbroadspacefordevelopment.
Inthispaper,themainlytaskisresearchingthebasictheoriesofthedigitalfilter,andanalyzingthedesigningandrealizationoftheFiniteImpulseResponsedigitalfilter(FIR),especiallythemethodwhichrealizedunderMATLABenvironment,thewindowfunctionsisprimarilyintroduced,themethodofusingthedigitalfilterdesigntoolsinMATLABisalsoapplied.ItalsocompilesaprocedurewithMATLABlanguagewhichcanselectfoursortsofdigitalfilterandsevenkindsofwindowfunctions.
Then,thispaperresearchesthestructureandpropertyofthe16bitfixed-pointDSPchipTMS320C55x,andwritestheFIRfilterprogramwhichisdebuggedandsimulatedbyexperiments.ThedesignoftheFIRfilterusingDSPisdiscussed,whichfocusonthemethodofcoefficienttransmissionoverpassingdebuggingtheDSPprograminMATLAB.Finally,adigitalfiltersystemwithpreferablecapabilityisdesignedbasedontheC55x,itsconsistsofthedes