太原理工大学——DSP课设(IIR滤波器的DSP实现)

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利用DSP技术实现ⅡR数字滤波器

ＺＨＡＮＧ — ｉ，ＹａｂｎＴＡＮ — ｏ，ＺｉｙｕＤＯＮＧｉｈａＬ— ｕ
（ｏｅｅｏｈｓｓｃｎｅＩｆｒｔｎＥｇｎｅｉｇＪｈｕＵｎｖｒｔ，ｉｏ１００ＣｉａＣＨｇｆｙｉｉｃ＆ｎｏｍａｏｎｉｅｒ，ｉｏｉｅｉＪｈｕ４６０，ｈｎ）ＰｃＳｅｉｎｓｓｙｓ
个高阶Ｉ滤波器可以分解成若干二阶基本节相级联。由ＩＲ于调整每个二阶基本节的系数，只涉及这个二阶基本节的一对极点和零点．影响其他零、点，不极因此便于调整系统的性能。此外，由于字长有限．每个二阶基本节运算后都会带来一定的误差，合
ＡｂｔａｔＴｈｉｉｌｌｒｓｋｎｆｉｎｌｒｃｓｎｎｔｄｌｓｄＣｏａｉｇｔｔｕａｔｆｔｒｉｈｓｈｇｒｃｓｎａｄｓｂｌａｉｎ，ｓｒｃ：ｅｄｇｔｔｉｄｏｇａｏｓｇｕｉｗｉｅｙｕｅ．ｍｐｒｓｍｌｎｌ，ｔａｉｈｐｅｉｏｎｔｉｚｔａｆｅｉｉｓｐｅｉｎｏｉｉｅｉａｉｏ
一
理安排各二阶基本节的前后次序，使系统的精度得到优化［］将２。由前面可知，设计的滤波器是一个７阶滤波器，的传递所它
函数为 ’
（）Ｚ。６ ‘ ９１Ｚｚ一２＋２＋３４一６５Ｚ一５

dsp课程设计-iir的dsp及matlab实现

一．设计目的：1.掌握数字滤波器的设计过程；2.了解IIR的原理和特性；3.熟悉设计IIR数字滤波器的原理和方法；4.学习IIR滤波器的DSP实现原理；5.学习使用CCS的波形观察窗口观察输入/输出信号波形和频谱变化情况。

二．设计内容：1.通过ＭＡＴＬＡＢ来设计一个高通滤波器，对它进行模拟仿真确定ＩＩＲ滤波器系数；2.用DSP汇编语言编程，实现IIR运算，对产生的合成信号，滤除信号中高频成分，观察滤波前后的波形变化。

三．设计原理：IIR滤波器与FIR滤波器相比具有相位特性差的特点，但它的结构简单，运算量小，具有经济高效的特点，并且可以用较少的阶数获得很高的选择性，因此也得到了广泛的应用。

IIR 数字滤波器系统传递函数为：H(Z)=Y(Z)/X(Z)=（b0+b1z^-1+```+bnz^-N）/(1+a1z^-1+```+an^-N)它具有N个极点和N个零点，如果任何一个极点在单位圆外，则系统不稳定。

如果系数aj(j=1,```,N)全部为零，则滤波器变成非递归的FIR 滤波器，系统总是稳定的。

对于IIR 滤波器，系统总是稳定的。

对于IIR 滤波器，有系数量化敏感的缺点。

由于系统对序列施加的算法是由加法、乘法和延时的基本运算的组合，所以可以用不同结构的数字滤波器来实现，而不影响系统的总的传输函数。

四．总体方案设计：1.IIR 滤波器的结构IIR 滤波器的传递函数()H z 在有限z 平面上有极点存在。

它的单位脉冲响应延续到无限长，而它的结构上的特性是存在反馈环路，也即结构上是递归型的。

具体实现起来，结构并不是唯一的。

同一个传递函数()H z ，可以有各种不同的结构形式，其中主要的基本结构形式有以下几种: 直接型一个N 阶IIR 滤波器的传递函数可以表达为1011()1Ni i N i i a zH z b z -=-==-∑∑用差分方程可以表达为1()()()NNi i i i y n a x n i b y n i ===-+-∑∑从这个差分方程表达式可以看出，()y n 是由两部分相加构成：第一部分()Ni i 0a x n i =-∑是一个对输入()x n 的N 节延时链结构，每节延时抽头后加权相加，也即是一个横向结构网络。

dsp滤波器llR课程设计

dsp滤波器llR课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字信号处理（DSP）的基本概念，特别是滤波器的作用和分类。

2. 学生能掌握IIR（无限冲击响应）滤波器的原理和数学描述。

3. 学生能学习并应用IIR滤波器的不同类型，如巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器。

4. 学生能够明确IIR滤波器的频率响应特性及其与理想滤波器之间的差异。

技能目标：1. 学生能够使用计算机软件（如MATLAB）进行IIR滤波器的设计和仿真。

2. 学生能够通过实验或模拟，分析并评估IIR滤波器的性能，包括幅频响应和相频响应。

3. 学生能够解决实际应用中IIR滤波器的设计问题，如确定合适的滤波器阶数和截止频率。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对数字信号处理学科的兴趣，认识到其在现代通信和信号处理领域的重要性。

2. 学生能够通过小组合作完成滤波器设计任务，培养团队协作能力和解决问题的能力。

3. 学生能够通过课程学习，增强对数学工具在工程问题解决中作用的认可，培养科学严谨的态度。

本课程设计旨在结合学生年级特点和知识深度，通过理论与实践相结合的方式，使学生不仅掌握IIR滤波器的基础知识，而且能够在实际应用中灵活运用，从而激发学生的学习兴趣和探究欲望，提高其分析和解决复杂工程问题的能力。

二、教学内容本节教学内容紧密围绕课程目标，结合教材以下章节进行组织：1. 数字信号处理基础概念：回顾数字信号处理的基本原理，重点介绍离散时间信号与系统的基本性质，为理解滤波器设计奠定基础。

2. 滤波器原理与分类：详细讲解滤波器的定义、作用及其分类，特别是无限冲击响应（IIR）滤波器的特点和应用场景。

3. IIR滤波器数学描述：深入分析IIR滤波器的差分方程表示和Z域转移函数，包括极点和零点的概念及其对滤波器性能的影响。

4. IIR滤波器设计方法：系统介绍巴特沃斯、切比雪夫和椭圆等常见IIR滤波器的设计方法和步骤，强调不同类型滤波器的性能特点。

dsp课程设计iir

dsp课程设计iir一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握IIR（无限冲击响应）滤波器的基本原理和设计方法，能够运用DSP（数字信号处理）技术进行IIR滤波器的设计和分析。

具体目标如下：1.掌握IIR滤波器的数学模型和传递函数。

2.理解IIR滤波器的频率响应特性和相位响应特性。

3.熟悉IIR滤波器的设计方法和步骤。

4.能够使用DSP工具或软件进行IIR滤波器的设计和仿真。

5.能够分析IIR滤波器的性能指标，如阶跃响应、波特图等。

6.能够解决实际信号处理问题，如噪声消除、信号滤波等。

情感态度价值观目标：1.培养学生的创新思维和问题解决能力，使其能够运用IIR滤波器解决实际问题。

2.培养学生对信号处理领域的兴趣和热情，提高其对DSP技术的认识和应用能力。

二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括IIR滤波器的基本原理、设计方法和DSP技术的应用。

具体教学大纲如下：1.IIR滤波器的基本原理：–介绍IIR滤波器的数学模型和传递函数。

–解释IIR滤波器的频率响应特性和相位响应特性。

2.IIR滤波器的设计方法：–介绍IIR滤波器的设计方法和步骤。

–讲解常用的IIR滤波器设计算法，如巴特沃斯、切比雪夫等。

3.DSP技术的应用：–介绍DSP技术在IIR滤波器设计和分析中的应用。

–讲解如何使用DSP工具或软件进行IIR滤波器的设计和仿真。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握IIR滤波器的基本原理和设计方法。

2.讨论法：引导学生参与课堂讨论，培养学生的创新思维和问题解决能力。

3.案例分析法：分析实际信号处理问题，让学生学会运用IIR滤波器解决实际问题。

4.实验法：让学生动手实践，使用DSP工具或软件进行IIR滤波器的设计和仿真。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选择合适的教材，如《数字信号处理》等，用于学生学习和参考。

太原理工大学数字信号处理实验三用双线性变换法设计IIR滤波器

实验三用双线性变换法设计IIR 滤波器一、实验目的1、了解两种工程上最常用的变换方法：脉冲响应不变法和双线性变换法。

2、掌握双线性变换法设计IIR 滤波器的原理及具体设计方法，熟悉双线性法设计低通、带通和高通IIR 滤波器的计算机程序。

3、观察用双线性变换法设计的滤波器的品与特性，并与脉冲响应不变法相比较，了解双线性变换法的特点。

4、熟悉用双线性变换法涉及数字Butterworth 和Chebyshev 滤波器的全过程。

5、了解多项式呈几何多项式乘方运算的计算机变成方法。

二、实验原理与方法1、确定数字滤波器的性能指标。

这些指标包括：通带、阻带临界频率pf 、s f ；通带内的最大衰减pα；阻带内的最小衰减s α；采样周期T 。

2、确定相应的数字频率，Tf T f s s p pπωπω2,2==。

3、计算经过频率预畸的相应参考模拟低通原型的频率)2(),2(s s p p tg tg ωω=Ω=Ω。

4、计算低通原型阶数N ，计算3db 归一化频率c Ω，从而求得低通原型的传递函数)(s H a 。

5、用上表中所列变换公式1111--+-=zz s ，代入)(s H a ，求得数字滤波器传递函数)(z H =1111|)(--+-=zz s a s H 。

6、分析滤波器频域特性，检查其指标是否满足要求。

三、实验内容及步骤1、采样频率为1HZ，设计一个Chebyshev高通数字滤波器其中通带临界频率fp=0.3HZ,通带内衰减小于0.8db(α=0.8db),阻带临界频率fs=0.2HZ,p阻带内衰减大于20db(α=20db)。

求这个数字滤波器的传递函数H(z)，输s出它的幅频特性，观察其通带衰减和阻带衰减是否满足要求。

高通数字滤波器的设计f=1; fp=3/10; fs=2/10; Rp=0.8; Rs=20;[n,Wn]=cheb1ord(2*fp/f,2*fs/f,Rp,Rs);[b,a]=cheby1(n,Rp,Wn,'high');freqz(b,a,512,1)b =0.0262 -0.1047 0.1570 -0.1047 0.0262a =1.0000 1.5289 1.6537 0.9452 0.2796n =4 Wn =0.60002、采样频率为1HZ ，设计一个数字低通滤波器，要求其通带临界频率fp=0.2HZ ，通带内衰减小于1db(dbp1=α),阻带临界频率fs=0.3HZ,阻带内衰减25db(dbs 25=α)。

IIR数字滤波器的DSP实现

湖南科技大学信息与电气工程学院《课程设计报告》题目：IIR数字滤波器的DSP实现专业：电子信息工程班级：电子二班姓名：高二奎学号： 1104030205指导教师：尹艳群2015年 1月 8 日信息与电气工程学院课程设计任务书2014—2015学年第一学期专业：电子信息工程班级：电子二班学号： 1104030205姓名：高二奎课程设计名称： DSP原理及应用设计题目： IIR数字滤波器的DSP实现完成期限：自 2015 年 1 月 1 日至 2015 年 1 月 8 日共 1 周设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：1、设计目的：通过课程设计，使学生综合运用DSP技术课程和其他有关先修课程的理论和生产实际知识去分析和解决具体问题的能力得到提高，并使其所学知识得到进一步巩固、深化和发展。

通过课程设计初步培养学生对工程设计的独立工作能力，学习设计的一般方法。

通过课程设计树立正确的设计思想，提高学生分析问题、解决问题的能力。

通过课程设计训练学生的设计基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准与规范等。

2、要求：1．熟悉DSP处理器及其结构性能，掌握DSP芯片配套开发工具的使用方法。

2．按要求设计出硬件电路。

3．画出硬件连接原理图，并对硬件工作原理进行说明。

4．给出软件流程图及编写程序，每一条指令的后面附上相应的注释。

5．进行软、硬件调试，检查是否达到相关的功能。

6．写出调试方法。

7．设计报告结尾附上心得体会。

3、主要内容：熟悉5410DSP的MCBSP的使用，了解AD50的结构，掌握AD50各寄存器的意义及其设置，掌握AD50与DSP的接口，AD50的通讯格式及AD50的DA实验。

指导教师（签字）：批准日期：年月日目录一、摘要 (3)二、数字滤波器介绍和IIR数字滤波器的理论分析 (3)2.1数字滤波器介绍 (3)2.2IIR滤波器的设计方法及原理 (4)三、DSP软件的简单介绍 (6)3.1DSP系统的特点 (6)3.2DSP系统的设计流程 (7)3.3DSP系统的开发工具CCS (7)四、TMS320C5402的介绍 (9)五、基于DSP的IIR程序设计及软件调试 (11)5.1IIR程序设计 (11)5.2软件调试结果 (13)六、总结和心得 (15)七、参考文献·······················································一、摘要随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理已经成为高速实时处理的一项关键技术，广泛应用在语音识别、智能检测、工业控制等各个领域。

DSP课程设计--IIR数字滤波器的设计

目录摘要 (I)前言 (1)1 方案设计与论证 (2)1.1 设计方案概论 (2)1.2 设计方案详论 (2)1.3 设计工具CCS及SEED-DTK2812 实验系统简介 (3)2 系统设计 (4)2.1 IIR数字滤波器的设计方法及原理 (4)2.2 程序设计流程图 (6)2.3 系统设计步骤 (6)4 总结 (10)参考文献 (11)致谢 (12)附录 (13)前言本文介绍了滤波器的滤波原理以及模拟滤波器、数字滤波器的设计方法。

重点介绍了IIR数字滤波器的设计方法。

即脉冲响应不变法和双线性变换法。

在此基础上，用DSP 虚拟实现任意阶IIR滤波器。

此设计扩展性好，便于调节滤波器的性能，可以根据不同的要求在DSP上加以实现。

数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。

数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。

数字信号处理在理论上的发展推动了数字信号处理应用的发展。

反过来，数字信号处理的应用又促进了数字信号处理理论的提高。

而数字信号处理的实现则是理论和应用之间的桥梁。

数字信号处理是以众多学科为理论基础的，它所涉及的范围极其广泛。

例如，在数学领域，微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具，与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。

近来新兴的一些学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。

可以说，数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。

数字滤波器根据其冲激响应函数的时域特性，可分为两种，即无限长冲激响应(IIR)数字滤波器和有限长冲激响应(FIR)数字滤波器。

IIR 数字滤波器的特征是，具有无限持续时间冲激响应，需要用递归模型DSP 芯片是一种特别适合数字信号处理运算的微处理器，主要用来实时、快速地实现各种数字信号处理算法。

太原理工大学DSP课程设计报告书

本科课程设计报告课程名称： DSP原理及应用实验名称： FIR滤波器的DSP实现实验地点：起点机房专业班级：学号：学生：指导教师：FIR 滤波器的DSP 实现一、设计目的1 了解FIR 滤波器的原理和特性2. 熟悉设计FIR 数字滤波器的原理和方法3. 学习FIR 滤波器的DSP 的实现过程。

5. 学习使用CCS 软件。

二、设计容1通过MATLAB 来设计一个低通滤波器，并对它进行模拟仿真，确定FIR 滤波器系数2. 用DSP 汇编语言及C 语言进行编程，实现FIR 运算，对产生的合成信号滤除信号中高频成分，观察滤波前后波形的变化。

三、设计原理数字滤波器是将输入的信号序列，按规定的算法进行处理，从而得到所期望的输出序列。

一个线性位移不变系统的输出序列y(n)和输入序列x(n)之间的关系，应满足差分方程为：()()()∑-=-=1N I i n x i h n y对其进行z 变换，可得到FIR 滤波器的传递函数为：()Z H =()()()∑-=-=10N n nz n b z X z Y FIR 滤波算法实际上是一种乘法累加运算。

它不断输入样本，经延时，作乘法累加，再输出滤波结果y （n ）。

FIR 滤波器的结构如图1：图1：FIR滤波器的结构图可以看出，在数字滤波器中FIR滤波器有以下几个特点：（1）系统的单位冲激响应h（n）在有限个n值处不为零；（2）系统函数H（z）在|z|>0处收敛，在|z|>0处只有零点，有限z平面只有零点，而全部极点都在z=0处；（3）结构主要是非递归结构，没有输出到输入的反馈。

在DSP芯片中，实现z-1算法很方便，可采用循环缓冲区法，其特点如下：（1）对于N级FIR滤波器，在数据存储器中开辟一个N单元的缓冲区（窗），用来放最新的N个输入样本；（2）从最新样本开始取数；（3）读完最后一个样本后，输入最新样本来代替最老样本，而其他数据位置不变；（4）用片循环缓冲区长度寄存器对缓冲区进行间接寻址，是循环缓冲区地址首位相邻。

基于DSP的IIR数字滤波器的设计

高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。

数字信号处理技术逐渐发展成为一门主流技术，数字信号处理技术就是基于 VLSI 技术和计算机技术发展起来的一门重要技术。

DSP 技术已在通信、控制、信号处理、仪器仪表、医疗、家电等很多领域得到了越来越广泛的应用。

数字滤波器在各种数字信号处理中发挥着十分重要的作用，用数字滤波器设计一直是信号处理领域的重要研究课题。

常用的数字滤波器有IIR滤波器和FIR 滤波器，其中IIR滤波器因具有结构简单、占用存储空间少、运算速度快、较高的计算精度和能够用较低的阶数实现、较好的选频特性等优点，得到了广泛应用。

1.2本设计主要研究内容与方法主要是在学习信号分析与处理的基础知识后，应用MATLAB软件、CCS软件结合来设计基于DSP的IIR滤波器设计。

应用MATLAB软件设计IIR数字滤波器：应用MATLAB中的工具FDATOOL 工具设计滤波器的系数；在MATLAB中编译M文件，产生输入数据。

应用DSP 芯片的汇编语言与C语言进行编写程序，应用DSP集成软件开发环境CCS调试汇编程序与C程序，并用TMS320C54结合软件开发环境CCS来实现了IIR数字滤波的仿真。

2 IIR数字滤波器的设计2.1 IIR数字滤波器的基本概念无限脉冲响应滤波器是数字滤波器的一种，简称IIR数位滤波器(infinite impulse response filter)。

由于无限脉冲响应滤波器中存在反馈回路，因此对于脉冲输入信号的响应是无限延续的。

iir滤波器有以下几个特点1 IIR数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式。

2 IIR数字滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。

iir滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。

DSP 实验五 IIR滤波器设计的DSP实现

;以上是前向通道计算
STH A,*AR2+ ;将输出存入 AR2 指向的单元(z),且 AR2 加 1
BANZ IIR1,*AR4- ;若 AR4 不等于 0 则跳到 IIR1,循环
end:B end
.end
;程序结束
链接命令文件:ch5p1.cmd
-e aa
-m map.map
MEMORY
{
PAGE 0:
址 AR1 加 1
STM #x1,AR1
RPT #1
MVPD #tablex,*AR1+
; 将 w（n-1）和 w（n-2）的初始值存入 AR1 所指向的
数据存储空间，且地址 AR1 加 1
2
DSP 原理与应用实验指导书
STM #B2,AR1
RPT #4
MVPD #tableBA,*AR1+
; 将滤波系数存入 AR1 所指向的数据存储空间，且地
5
DSP 原理与应用实验指导书
.word 0,11756*32768/100000,0,19021*32768/100000,0 .word 0,0,-19021*32768/100000,0,-11756*32768/100000 .word 0,11756*32768/100000,0,19021*32768/100000,0 .word 0,0,-19021*32768/100000,0,-11756*32768/100000 .word 0,11756*32768/100000,0,19021*32768/100000,0 .word 0,0,-19021*32768/100000,0,-11756*32768/100000 .word 0,11756*32768/100000,0,19021*32768/100000,0 .word 0,0,-19021*32768/100000,0,-11756*32768/100000 .word 0,11756*32768/100000,0,19021*32768/100000,0 .word 0,0,-19021*32768/100000,0,-11756*32768/100000 .word 0,11756*32768/100000,0,19021*32768/100000,0 .word 0,0,-19021*32768/100000,0,-11756*32768/100000 .word 0,11756*32768/100000,0,19021*32768/100000,0 .word 0,0,-19021*32768/100000,0,-11756*32768/100000 将链接命令文件 ch5p1.cmd 改为： -e aa -m map.map MEMORY { PAGE 0: EPROM :org=04000H len=1000H PAGE 1: SPRAM :org=0060H len=0130H DARAM :org=0190H len=1380H } SECTIONS { .text :> EPROM PAGE 0 .data :> EPROM PAGE 0 .bss :> SPRAM PAGE 1 XN : align(128){ }>DARAM PAGE 1 x: align(8){ }>DARAM PAGE 1 COEF: align(8){ }>DARAM PAGE 1 } 问：再怎样修改该程序，完成滤波功能？将修改的程序语句写在下方：将 .bss z,5 改为.bss z,100 将 XN .usect "XN",5 改为 XN .usect "XN",100 将 RPT #4 改为 RPT #99 将 STM #5,AR4 改为 STM #100,AR4

实验五 IIR滤波器的DSP实现

实验五 IIR滤波器的DSP实现一、实验目的掌握IIR滤波器的设计方法二、实验设备计算机、ZY13DSP12BD实验箱、5416EVM板。

三、实验原理参考教材第七章第三节《IIR滤波器的DSP实现方法》。

四、实验内容将采集到的信号经过DSP处理，将IIR滤波处理后的波形在CCS中显示出来。

五、实验步骤1、用仿真机将计算机与ZY13DSP12BD实验箱连接好，并依次打开实验箱电源、仿真机电源，然后运行CCS软件。

2、新建一个项目：点击Project－New，将项目命名为shiyan4b，并将项目保存在自己定义的文件夹下，注意文件夹一定要用英文名，不要将文件夹取名为中文名，因为CCS软件不能识别以中文命名的文件夹。

3、新建一个源文件：点击File－New－Source File可以打开一个文本编辑窗口，点击保存按键，保存在和项目相同的一个文件夹下面(shiyan4b)，保存类型选择*.ASM（如果源文件是C语言编写的，保存类型选择*.C,本实验中的例程是使用汇编语言编写的,所以选择*.ASM为保存类型），我们在这里将保存名字命名为shiyan4b.asm。

4、在项目中添加源文件：在新建立了一个源文件以后，要想使用CCS编译器对该源文件进行编译还需要将源文件添加到项目中去。

添加方法是在工程管理器中右键单击shiyan4b.pjt，在弹出的菜单中选择Add Files，然后将刚才建立的shiyan4b.asm文件添加到该项目中去。

5、编写源程序：在工程管理器中双击shiyan4b.asm ，将出现文本编辑窗口，在该文本编辑窗口中输入如下内容：**************************************用双操作数指令实现二阶IIR滤波器 **反馈通道:x0=w(n)=x(n)+A1*x1+A2*x2 **前向通道:y(n)=B0*x0+B1*x1+B2*x2 **************************************.title "shiyan4b.asm".mmregs.def startx2 .usect "x",1x1 .usect "x",1x0 .usect "x",1COEF .usect "COEF",5indata .usect "buffer",1outdata .usect "buffer",1.datatable .word 0 ;x(n-1).word 0 ;x(n-2).word 676*32768/10000 ;分子系数B2=0.0676.word 1352*32768/10000;分子系数B1=0.1352.word 676*32768/10000 ;分子系数B0=0.0676.word -4142*32768/10000;分母系数A2=-0.4142.word 707*32768/10000 ;分母系数A1=0.0707.textstart: SSBX FRCTSTM #x2,AR1RPT #1MVPD #table,*AR1+STM #indata,AR5STM #outdata,AR2STM #COEF,AR1RPT #4MVPD #table+2,*AR1+STM #x2,AR3STM #COEF+4,AR4 ;AR4-->A1MVMM AR4,AR1 ;保存地址值在AR1中STM #3,BK ;设置循环缓冲区长度STM #-1,AR0 ;设置变址寻址步长IIR2: M VDD *AR5,*AR3 在这里设置断点与指针LD *AR3+0%,16,A ;计算反馈通道,A=x(n)MAC *AR3,*AR4,A ;A=x(n)+A1*x1MAC *AR3+0%,*AR4-,A ;A=x(n)+A1*x1+A1*x1MAC *AR3+0%,*AR4-,A ;A=x(n)+2*A1*x1+A2*x2STH A,*AR3 ;保存x0MPY *AR3+0%,*AR4-,A ;计算前向通道,A=B0*x0MAC *AR3+0%,*AR4-,A ;A=B0*x0+B1*x1MAC *AR3,*AR4-,A ;B=B0*x0+B1*x1+B2*x2=y(n)STH A,*AR3 ;保存y(n)MVMM AR1,AR4 ;AR4重新指向A1BD IIR2 ;循环MVDD *AR3,*AR2 在这里设置断点与指针nop.end6、编写链接配置文件如下：vectors.objshiyan4b.obj-o shiyan4b.out-m shiyan4b.map-estartMEMORY{PAGE 0:EPROM: org=0090H,len=0F70HVECS: org=0080H,len=0010HPAGE 1:SPRAM: org=1000H,len=1000HDARAM: org=2000H,len=2000H}SECTIONS{.text :> EPROM PAGE 0.data > EPROM PAGE 0.bss :> SPRAM PAGE 1x: align(4){} > DARAM PAGE 1COEF: align(8){} > DARAM PAGE 1buffer :>DARAM PAGE 1.vectors :> VECS PAGE 0}7、编写中断向量表文件参照实验二，可不作修改。

实验一通用DSP实现IIR滤波器

实验一：通用DSP 实现IIR 滤波器1.1实验目的1．了解用数字滤波器实现模拟信号滤波的全过程；2．了解数字滤波器的实现方法及各个组成部分的功能和电路原理；3．了解一个四阶IIR 滤波器的频率特性,了解采样频率的变化对整个系统频率特性的影响。

1.2 实验原理数字滤波器的功能是将一组输入数字序列(信号)通过一定的运算后转变成另一组数字序列(信号)输出。

其输入、输出均为数字序列(信号)。

若要用数字滤波器对模拟信号进行滤波则必须配接相应的A/D ﹑D/A 转换器、保护﹑恢复滤波器。

本实验用一四阶IIR 滤波器实现对模拟信号的滤波，其框图如图1.1所示。

本实验中使用的数字信号处理器为单片式数字信号处理器，选用的是TI 公司的TMS320F206，该芯片为改进型哈佛结构的定点16位DSP 。

A/D ﹑D/A 转换器使用的也是TI 公司的TLC32044，该芯片是一个14位模拟接口集成电路，它包含了A/D ﹑D/A 单元和输入﹑输出滤波器，取样频率最高为19.2KHz ，可通过编程对采样频率进行控制，且增益可调。

电路具有模拟双断差分输入接口，其数据输入输出采用串行电路。

IIR 滤波器为无限长单位脉冲响应数字滤波器，其传递函数为以下形式：01()1mr r r nk k k b z H z a z-=-==-∑∑本实验中我们采用DSP 系统实现一个四阶的II R 滤波器，其传递函数为：12340123412341234()1b b z b z b z b z H z a z a z a z a z --------++++=----其中：012341.0, 7.4959, 24.9028, 47.8687, 58.2157b b b b b ==-==-=，123445.8645, 22.8612, 6.5933, 0.8428a a a a =-==-=。

该滤波器的频率图1.1 模拟信号的滤波特性如图1.2所示：实验中数字滤波器的结构选用直接I 型，其结构图如图1.3所示：1.3实验仪器及设备稳压电源一台，双踪示波器一台，函数发生器一台，计算机一台，仿真器一台，实验板一块。

(完整word版)太原理工大学DSP课设报告

一、设计摘要摘要：DSP数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。

DSP 芯片是一种特别适合数字信号处理运算的微处理器，主要用来实时、快速地实现各种数字信号处理算法用DSP 芯片实现IIR 数字滤波器,不仅具有精确度高、不受环境影响等优点,而且因DSP 芯片的可编程性，可方便地修改滤波器参数,从而改变滤波器的特性，设计十分灵活.IIR数字滤波器有其独特的优点，IIR数字滤波器单位响应为无限脉冲序列, IIR数字滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。

本课题主要应用MATLAB软件设计IIR数字滤波器，并对所设计的滤波器进行仿真；应用DSP集成开发环境——CCS调试汇编程序。

利用MATLAB仿真得到的滤波器系数，编程实现IIR数字滤波器,得出滤波结果波形,并对结果进行分析与总结。

关键字:DSP IIR滤波器编程二、设计目的(1）通过设计对DSP芯片有进一步的了解。

(2）掌握IIR滤波器的设计方法。

（3）培养一定的汇编及c语言能力。

三、设计原理3.1 IIR数字滤波器的理论分析从IIR数字滤波器的实现来看，有直接型、级联型、并联型和格型等基本网络结构。

不同的结构形式会有不同的运算误差，其稳定性、运算速度、所占用的存储空间等也有所不同[3].其中直接Ⅱ型仅需要N级延迟单元，且可作为级联型和并联型结构中的基本单元,是最常用的IIR数字滤波器结构之一。

IIR数字滤波器的设计方法有两类［4]，一类是借助于模拟滤波器的设计方法设计出模拟滤波器，利用冲激响应不变法或双线性变换法转换成数字滤波器,然后用硬件或软件实现；另一类是直接在频域或时域中进行设计,设计时需要作辅助工具。

对系统传递函数为00()1Mrr r N kk k b zH z a z -=-==-∑∑对应的差分方程为:1()()()MNr k r k y n b x n r a y n k ===-+-∑∑的IIR 数字波滤器来说，设计的任务就是寻求一种因果关系和物理上可实现的系统传递函数使H （z ）满足上述的关系,为此可这样使其频率响应能够满足所希望得到的频域指标。

太原理工大学现代科技学院课程设计封面和任务书DSP

课程设计任务书
学生姓名
有限冲击响应
FIR 滤波器的设设计周数
计
1.5 周
课程名称指导教师
1. 加深对 DFT 算法原理和基本性质的理解；
2. 熟悉 FFT 的算法原理和 FFT 子程序的算法流程和应用；
3. 学习用 FFT 对连续信号和时域信号进行频谱分析的方法；
4. 学习 DSP 中 FFT 的设计和编程思想；
课程名称指导教师
1. 掌握产生正弦波的方法； 2. 学习正弦信号发生器的 DSP 实现原理； 5. 学习使用 CCS 的波形观察窗口观察输入/输出信号波形和频谱变化情况。
设计内容设计要求
用 DSP 汇编语言及 C 语言进行编程，实现正弦信号发生器。
主要参考资料
学生提交归档文件
邹彦等．DSP 原理及应用．北京：电子工业出版社．2007 年．电气与电子信息类本科规划教材
李利等．DSP 原理及应用．北京：中国水利水电出版社．2007 年．21 世纪高等院校规划教材
课程设计报告
注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订） 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
日期：
太原理工大学现代科技学院课程设计
课程设计报告
注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订） 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
指导教师签名：
日期：
太原理工大学现代科技学院课程设计
… 专业班级
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IIR滤波器的DSP实现

七、实验结果及分析
1.输入波形: ①时域波形:
②频域波形:
2.输出波形: ①时域波形:
②频域波形:
八、心得体会
在课堂上我们做过 FIR 滤波器的设计，于是在课程大作业时，我想到了改变滤波器即将 FIR 改为 IIR 滤波器来完成我的大作业。正好这段时间在复习数字信号处理这门课，在加上做这个大作业，可谓将理论与实际相结合，更完全的理解了滤波器的原理与应用，收获很大。
设计 IIR 滤波器的基础是设计模拟滤波器的原型,这些原型滤波器主要有: ①巴特沃兹(Butterworth)滤波器,其幅度响应在通带内具有最平特性; ②切比雪夫(Chebyshev)滤波器,在通带内具有等波纹特性,且阶数小于巴特沃兹滤波器. ③椭圆(Elliptic)滤波器,在通带内具有等波纹特性,且阶数最小. 将模拟滤波器转换为数字滤波器常用的方法是双线性变换,其作用是完成从 s 平面到 z 平面的一个映射.其关系为: 双线性变换的基本性质如下: ①s 平面上的轴映射到 z 平面的单位圆上; ②s 平面的左半平面映射到 z 平面的单位圆内; ③s 平面的右半平面映射到 z 平面的单位圆外. 考虑到 s 平面上的虚轴映射为 z 平面的单位圆,令,它代表一个可变的模拟频率.其 z 平面上相应的数字频率为,即,将以上两式代入 2.1 式得: 对上式求解得: 模拟频率和相应的数字频率之间的映射关系如图 4 所示:
由于这种结构所使用的延迟单元最少(只有 2 个),得到了广泛地应用,因此称之为标准型 IIR 滤波器.
图 3 标准型二阶 IIR 滤波器
二、IIR 滤波器的设计
IIR 滤波器的设计可以利用模拟滤波器原型,借鉴成熟的模拟滤波器的设计结果进行双线性变换, 将模拟滤波器变换成满足预定指标的数字滤波器,即根据模拟设计理论设计出满足要求的传递函数 H(s),然后将 H(s)变换成数字滤波器的传递函数 H(z).

实验四IIR数字滤波器的设计数字信号处理DSP

实验四IIR数字滤波器的设计数字信号处理DSP
IIR（Infinite Impulse Response）数字滤波器是一种常用的数字信
号处理技术，用于对信号进行滤波。

其特点是具有无限脉冲响应，通过对
输入信号和滤波器的系数进行运算，可以得到输出信号。

设计一个IIR数字滤波器的步骤如下：
1.确定滤波器的类型：根据滤波器的要求，选择滤波器的类型，如低
通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

2.确定滤波器的阶数：滤波器的阶数决定了滤波器的复杂度和性能。

一般来说，阶数越高，滤波器的性能越好，但计算复杂度也会增加。

3.确定滤波器的频率响应：根据滤波器的类型和要求，确定滤波器的
频率响应。

可以使用一些滤波器设计工具或者数学模型来计算频率响应。

4.设计滤波器的传递函数：根据所选的滤波器类型和频率响应，设计
滤波器的传递函数。

传递函数描述了滤波器的输入输出关系。

5.将传递函数转换为差分方程：将滤波器的传递函数转换为差分方程，形式为y(n)=b0*x(n)+b1*x(n-1)+...-a1*y(n-1)-a2*y(n-2)-...，其中
y(n)为输出信号，x(n)为输入信号。

6.计算滤波器的系数：根据差分方程，计算滤波器的系数，即b0、
b1、..、a1、a2、..
7.实现滤波器：将计算得到的滤波器系数应用到滤波器的实现中，可
以使用C语言、MATLAB等工具进行实现。

8.评估滤波器性能：根据设计要求和信号特点，评估滤波器的性能，
如频率响应、幅频响应等。

通过上述步骤，可以设计出满足要求的IIR数字滤波器，并用于数字信号处理中。

太原理工大学DSP课件第一章

数字系统：按照奈奎斯特准则的要求，受A/D和处理速度的限制。
模拟与数字信号的转换
现实世界的信号绝大多数是模拟的（温度、速度、压力等），转换成的电信号也是模拟的（电流、电压等），要实现数字处理就必须进行转换。
DSP芯片的应用
(1) 信号处理——如数字滤波、自适应滤波、快速傅立叶变换、相关运算、谱分析、卷积、模式匹配、加窗、波形产生等
数字信号处理的实现
在通用计算机上用软件来实现在通用计算机中加入专用的加速处理机实现用单片机来实现用通用的可编程DSP芯片实现用专用的DSP芯片实现用基于通用DSP核的ASIC芯片实现
Why digital?
（1）精度高模拟系统的精度由元器件决定，模拟元器
件的精度很难达到10-3以上。而数字系统的精度与A/D转换器的位数、计算机字长有关，17位字长精度就可达到10-5，所以在高精度系统中，有时只能采用数字系统。
（5）可获得高性能指标由于数字信号处理的特点，可获得高性能指标。
例如，模拟频谱仪在频率低端只能分析到 10Hz以上的频率，且难于做到高分辨率（足够窄的带宽）。但在数字的谱分析中，已能做到10-3Hz的谱分析。又如，有限长冲激响应数字滤波器可实现准确的线性相位特性，而这在模拟系统中是很难达到的。
数字信号处理的内容
Digital Signal Processing
数字信号处理
Digital Signal Processor
数字信号处理器
算法的研究
算法的研究是指如何以最小的运算量和存储器的使用量来完成指定的任务，如20世纪60年代出现的快速傅立叶变换（FFT），使数字信号处理技术发生了革命性的变化。近几年来，数字信号处理的理论和方法得以了迅速的发展，并取得了很大的进步，为各种实时处理的应用提供了算法基础。

DSP课程设计

一．设计目的(1) 了解IIR 滤波器的原理及使用方法；(2) 了解使用Matlab 语言设计IIR 滤波器的方法； (3) 了解DSP 对IIR 滤波器的设计及编程方法； (4) 熟悉对IIR 滤波器的调试方法；二．设计内容本试验要求设计滤波器采样频率为600hz ，截止频率200hz 的高通滤波器。

设计IIR 滤波器实现上面要求。

输入信号频率为100HZ 和300HZ 的合成信号，目的是通过我们设计的滤波器将100HZ 的信号滤掉，余下300HZ 的信号成分，达到滤波的效果三．设计原理数字滤波器的输入x[k]和输出y[k]之间的关系可以用如下常系数线性差分方程及其z 变换描述：系统的转移函数为：设N ＝M ，则传输函数变为：120121212...()1...NN NN b b z b zb z H z a za za z------++++=----转换成极零点表示为：式中，j z 表示零点，j p 表示极点，它具有N 个零点和N 个极点，如果任何一个极点在Z 平面单位圆外，则系统不稳定。

如果系数b j 全都为0，滤波器成为非递归的FIR 滤波器，这时系统没有极点，因此FIR 滤波器总是稳定的。