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《基于dsp的fir濾波器的設計與實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、通信三班28張源基于DSP的FIR濾波器的設計與實現(xiàn)調(diào)研報告摘要DSP技術一般指將DSP處理器用于完成數(shù)字信號處理的方法與技術。目前的DSP芯片以其強大的數(shù)據(jù)處理功能在通信和其他信號處理領域得到廣泛注意并已成為開發(fā)應用的熱點技術。許多領域?qū)τ跀?shù)字信號處理器的應用都是圍繞美國德州儀器所開發(fā)的DSP處理器來進行的。DSP芯片是一種特別適合于進行數(shù)字信號處理運算的微處理器。主要應用是實時快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法，如卷積及各種變換等。其中利用DSP來實現(xiàn)數(shù)字濾波器就是很重要的一種應用，本文深入研究基于美國德州儀器公司(TI)TMS320C5410DSP芯片的濾波器系統(tǒng)軟件實現(xiàn)方法，用窗
2、口設計法實現(xiàn)FIR濾波器，給出了MATLAB仿真結(jié)果，并在以TITMS320C5410為微處理器的DSK上實現(xiàn)，實驗結(jié)果表明濾波結(jié)果效果良好，達到了預期的性能指標，用時間抽取法實現(xiàn)的FFT/IFFT算法，介紹了自適應濾波器的基本原理及應用，并對LMS算法進行了深入的研究。關鍵詞：DSP；TMS320C5410；FIR濾波器；FFT/IFFT；自適應濾波器通信三班28張源1引言1.1 簡介隨著信息時代和數(shù)字世界的到來，數(shù)字信號處理已成為如今一門極其重要的學科和技術領域。數(shù)字信號處理在通信、語音、圖像、自動控制、雷達、軍事、航空航天、醫(yī)療和家用電器等眾多領域得到了廣泛的應用。數(shù)字信號處理
3、（DSP）包括兩重含義：數(shù)字信號處理技術（DigitalSignalProcessing）和數(shù)字信號處理器（DigitalSignalProcessor）。數(shù)字信號處理（DSP）是利用計算機或?qū)Ｓ锰幚碓O備，以數(shù)值計算的方法、對信號進行采集、濾波、增強、壓縮、估值和識別等加工處理，借以達到提取信息和便于應用的目的，其應用范圍涉及幾乎所有的工程技術領域。在數(shù)字信號處理的應用中，數(shù)字濾波器很重要而且得到了廣泛的應用。按照數(shù)字濾波器的特性，它可以被分為線性與非線性、因果與非因果、無限長沖擊響應（IIR）與有限長沖擊響應（FIR）等等。其中，線性時不變的數(shù)字濾波器是最基本的類型；而由于數(shù)字系統(tǒng)
4、可以對延時器加以利用，因此可以引入一定程度的非因果性，獲得比傳統(tǒng)的因果濾波器更靈活強大的特性；IIR濾波器的特征是具有無限持續(xù)時間沖激響應，這種濾波器一般需要用遞歸模型來實現(xiàn)，因而有時也稱之為遞歸濾波器，而FIR濾波器的沖激響應只能延續(xù)一定時間，在工程實際中可以采用遞歸的方式實現(xiàn)，也可以采用非遞歸的方式實現(xiàn)，但其結(jié)構(gòu)主要還是是非遞歸結(jié)構(gòu)，沒有輸出到輸入的反饋，并且FIR濾波器很容易獲得嚴格的線性相位特性，避免被處理信號產(chǎn)生相位失真，而線性相位體現(xiàn)在時域中僅僅是h(n)在時間上的延遲，這個特點在圖像信號處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔ㄐ蝹鬟f系統(tǒng)中是非常重要的，且不會發(fā)生阻塞現(xiàn)象，能避免強信號淹沒弱信
5、號，因此特別適合信號強弱相差懸殊的情況。通信三班28張源相對于IIR濾波器，F(xiàn)IR濾波器有著易于實現(xiàn)和系統(tǒng)絕對穩(wěn)定的優(yōu)勢，因此得到廣泛的應用；對于時變系統(tǒng)濾波器的研究則導致了以卡爾曼濾波為代表的自適應濾波理論的產(chǎn)生。自適應濾波即利用前一時刻已獲得的濾波器參數(shù)等結(jié)果，自動地調(diào)節(jié)（更新）現(xiàn)時刻的濾波器參數(shù)，以適應信號和噪聲未知的統(tǒng)計特性，或者隨時間變化的統(tǒng)計特性，從而實現(xiàn)最優(yōu)濾波。幾種主要的自適應濾波器為：最小均方（LMS）自適應濾波器、遞推最小二乘（RLS）自適應濾波器、格型自適應濾波器、無限沖擊響應（IIR）自適應濾波器。而自適應去噪電路是信號處理領域一個簡單應用，一個被噪聲污染的信
6、號借助于相關噪聲可以把信號提取出來，而噪聲不斷變化,為了得到較清晰的語音信號必須采用自適應去噪技術,隨噪聲變化進行自適應濾波.濾波器自動調(diào)整它們的系數(shù)。目前FIR濾波器的實現(xiàn)方法大致可分為三種：利用單片通用數(shù)字濾波器集成電路、DSP器件和可編程邏輯器件實現(xiàn)。單片通用數(shù)字濾波器使用方便，但由于字長和階數(shù)的規(guī)格較少，不能完全滿足實際需要，使用以串行運算為主導的通用DSP芯片實現(xiàn)要簡單，是一種實時、快速、特別適合于實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理運算的微處理器，借助于通用數(shù)字計算機按濾波器的設計算法編出程序進行數(shù)字濾波計算。由于它具有豐富的硬件資源、改進的哈佛結(jié)構(gòu)、高速數(shù)據(jù)處理能力和強大的指令系統(tǒng)而在
7、通信、航空、航天、雷達、工業(yè)控制、網(wǎng)絡及家用電器等各個領域得到廣泛應用。1.2 課題背景及研究意義1.2.1 課題背景數(shù)字信號處理就是用數(shù)字信號處理器(DSP)來實現(xiàn)各種算法，由于具有精度高、靈活性強等優(yōu)點，已廣泛應用在數(shù)字圖像處理、數(shù)字通信、數(shù)字音響、聲納、雷達等領域。數(shù)字濾波技術又是進行數(shù)字信號處理的最基本手段之一，它是對數(shù)字輸人信號進行運算，產(chǎn)數(shù)字輸出信號，以改善信號品質(zhì)，提取有用信息，或者把組合在一起的多個信號分量分離開來為目的。在信號處理領域中，
