学位论文-—基于dspfir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;TMS320C55xThedesignandanalysisofFIRdigitalfilterbasedonDSPAbstractAdigitalfilter,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,itsconsistsofthedesignofhardwareinterface,wh