資源描述：
《基于DSP的FIR濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于DSP的FIR濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)調(diào)研報(bào)告摘要DSP技術(shù)一般指將DSP處理器用于完成數(shù)字信號(hào)處理的方法與技術(shù)。目前的DSP芯片以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能在通信和其他信號(hào)處理領(lǐng)域得到廣泛注意并已成為開發(fā)應(yīng)用的熱點(diǎn)技術(shù)。許多領(lǐng)域?qū)τ跀?shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用都是圍繞美國德州儀器所開發(fā)的DSP處理器來進(jìn)行的。DSP芯片是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器。主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法，如卷積及各種變換等。其中利用DSP來實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器就是很重要的一種應(yīng)用，本文深入研究基于美國德州儀器公司(TI)TMS320C5410DSP芯片的濾
2、波器系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)方法，用窗口設(shè)計(jì)法實(shí)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(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明濾波結(jié)果效果良好，達(dá)到了預(yù)期的性能指標(biāo)，用時(shí)間抽取法實(shí)現(xiàn)的FFT/IFFT算法，介紹了自適應(yīng)濾波器的基本原理及應(yīng)用，并對(duì)LMS算法進(jìn)行了深入的研究。關(guān)鍵詞：DSP；TMS320C5410；FIR濾波器；FFT/IFFT；自適應(yīng)濾波器1引言1.1 簡介隨著信息時(shí)代和數(shù)字世界的到來，數(shù)字信號(hào)處理已成為如今一門極其重要的學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域。數(shù)字信號(hào)處理在通信、語音、圖像、自動(dòng)控制、雷達(dá)、軍事、航空航天、醫(yī)
3、療和家用電器等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理（DSP）包括兩重含義：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)（DigitalSignalProcessing）和數(shù)字信號(hào)處理器（DigitalSignalProcessor）。數(shù)字信號(hào)處理（DSP）是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)值計(jì)算的方法、對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、濾波、增強(qiáng)、壓縮、估值和識(shí)別等加工處理，借以達(dá)到提取信息和便于應(yīng)用的目的，其應(yīng)用范圍涉及幾乎所有的工程技術(shù)領(lǐng)域。在數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用中，數(shù)字濾波器很重要而且得到了廣泛的應(yīng)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(yīng)（II
4、R）與有限長沖擊響應(yīng)（FIR）等等。其中，線性時(shí)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)可以對(duì)延時(shí)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(qiáng)大的特性；IIR濾波器的特征是具有無限持續(xù)時(shí)間沖激響應(yīng)，這種濾波器一般需要用遞歸模型來實(shí)現(xiàn)，因而有時(shí)也稱之為遞歸濾波器，而FIR濾波器的沖激響應(yīng)只能延續(xù)一定時(shí)間，在工程實(shí)際中可以采用遞歸的方式實(shí)現(xiàn)，也可以采用非遞歸的方式實(shí)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(yán)格的線性相位特性，避免被處理信號(hào)產(chǎn)生相位失真，而線性相位體現(xiàn)在時(shí)
5、域中僅僅是h(n)在時(shí)間上的延遲，這個(gè)特點(diǎn)在圖像信號(hào)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(huì)發(fā)生阻塞現(xiàn)象，能避免強(qiáng)信號(hào)淹沒弱信號(hào)，因此特別適合信號(hào)強(qiáng)弱相差懸殊的情況。相對(duì)于IIR濾波器，F(xiàn)IR濾波器有著易于實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)絕對(duì)穩(wěn)定的優(yōu)勢，因此得到廣泛的應(yīng)用；對(duì)于時(shí)變系統(tǒng)濾波器的研究則導(dǎo)致了以卡爾曼濾波為代表的自適應(yīng)濾波理論的產(chǎn)生。自適應(yīng)濾波即利用前一時(shí)刻已獲得的濾波器參數(shù)等結(jié)果，自動(dòng)地調(diào)節(jié)（更新）現(xiàn)時(shí)刻的濾波器參數(shù)，以適應(yīng)信號(hào)和噪聲未知的統(tǒng)計(jì)特性，或者隨時(shí)間變化的統(tǒng)計(jì)特性，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)濾波。幾種主要的自適應(yīng)濾波器為：最小均方（LMS）自適
6、應(yīng)濾波器、遞推最小二乘（RLS）自適應(yīng)濾波器、格型自適應(yīng)濾波器、無限沖擊響應(yīng)（IIR）自適應(yīng)濾波器。而自適應(yīng)去噪電路是信號(hào)處理領(lǐng)域一個(gè)簡單應(yīng)用，一個(gè)被噪聲污染的信號(hào)借助于相關(guān)噪聲可以把信號(hào)提取出來，而噪聲不斷變化,為了得到較清晰的語音信號(hào)必須采用自適應(yīng)去噪技術(shù),隨噪聲變化進(jìn)行自適應(yīng)濾波.濾波器自動(dòng)調(diào)整它們的系數(shù)。目前FIR濾波器的實(shí)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(shí)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(shí)際需要，使用以串行運(yùn)算為主導(dǎo)的通用DSP芯片實(shí)現(xiàn)要簡單，是
7、一種實(shí)時(shí)、快速、特別適合于實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器，借助于通用數(shù)字計(jì)算機(jī)按濾波器的設(shè)計(jì)算法編出程序進(jìn)行數(shù)字濾波計(jì)算。由于它具有豐富的硬件資源、改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)、高速數(shù)據(jù)處理能力和強(qiáng)大的指令系統(tǒng)而在通信、航空、航天、雷達(dá)、工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。1.2 課題背景及研究意義1.2.1 課題背景數(shù)字信號(hào)處理就是用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)來實(shí)現(xiàn)各種算法，由于具有精度高、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用在數(shù)字圖像處理、數(shù)字通信、數(shù)字音響、聲納、雷達(dá)等領(lǐng)域。數(shù)字濾波技術(shù)又是進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的最基本手段之一，它是對(duì)數(shù)字輸人信號(hào)進(jìn)行
8、運(yùn)算，產(chǎn)數(shù)字輸出信號(hào)，以改善信號(hào)品質(zhì)，提取有用信息，或者把組合在一起的多個(gè)信號(hào)分量分離開來為目的。在信號(hào)處理領(lǐng)域中，對(duì)于信號(hào)處理的實(shí)時(shí)性、快速性的要求越來越高，因此
