数字滤波器的DSP实现
数字滤波器的设计及在DSP上的实现
所要设计 滤波器脉 冲响应为 ：
ｒ
ｈ ｉ ＝ １ ｗ １ 【 】
ｈ ｎ ＝ ，ｎ１ ２ （）０ ＞１
１数字滤波器的设计
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 （ ）滤 渡 器和 有限 长冲 激响 应 Ｉ Ｒ Ｉ （＇Ｒ）滤 波器。数字滤波 器的设计方ｊ ３ １ １ 击 有 多种 ．如双线性 变换 法 、窗函数 设计 法 ，插 值逼 近 法 和 契 比雪 夫逼 近 法 等 等 １ １数字滤波器设计的基 本步骤 ． （ １）确定 指标 在设 ｌ 十一个滤 波器 之前 ．必 须首先 根据 工程 实际的需要确定滤波器的技术指 标 。在 很多实际 应用 中，指标 的形 式一 般在频 域中给 出幅度和 相位响 应 幅度 指标 主要以两种 方式给 出， 相对于 对幅 度响 应函数的要 求 ，分 吼值 这种指标 最 受欢 迎。对于 相位响 应指标 形式 ，通常 希 望系统在通频 带中 只有线性 相位 。本 文中滤波器的设计就以线性相位 Ｆ Ｒ滤波 Ｉ 器的 设 计为例 。
薛琳 王浩 山东科技 大学信息与电气工程学院 ２ ６ １ ６５０
宙函拄 法设 计 耋 性相 位 ＦＩ 教半 ＿ 波 嚣 为 Ｉ ｝ Ｒ 遭
（ ）逼 近 ２ 技术指 标 确定后 ，就可 以建立 一个
倒 介 绍 ７谩 计 投 字 ｌ 波 嚣 的 方 法 并 用 蒋 ＭＴＡ Ａ Ｌ Ｂ工县软 件辅助 设计和 仿真 ．井通 过在
１＝ ４９ Ｉ Ｎ ５ ２ ２ ． ． Ｒ ２ 所以 Ｂ ａ ｋ ｎ窗为 ： ｌｃ ｍａ
Ｗ 】 ０ ４ － ． ｃ ｓ ２ ｎ ２ ） ０ ： ．２ ０ ５ ｏ （ ／ ４ ＋ ． ８ ｏ （ ２ ｃ ｓ ４ ｎｎ／ ４）
IIR滤波器的DSP实现
IIR滤波器的DSP实现IIR滤波器（Infinite Impulse Response Filter）是一种数字滤波器，其输出跟输入信号有无穷多个时刻的关联，因此称为无限冲激响应滤波器。
与之相对的是有限冲激响应滤波器（FIR Filter）。
以一阶IIR低通滤波器为例，其差分方程可以表示为：y[n]=b0*x[n]+b1*x[n-1]-a1*y[n-1]其中，y[n]表示输出信号，x[n]表示输入信号，b0、b1、a1是滤波器的系数。
在DSP实现中，我们可以按照如下的步骤进行操作：1.初始化滤波器的系数：根据滤波器的设计需求，计算出b0、b1、a1的值。
2.初始化输入输出缓冲区：分配内存空间来存储输入信号x[n]和输出信号y[n]。
3.计算滤波器输出：按照差分方程的形式，遍历输入信号的每个采样点，并根据当前和过去的输入信号和输出信号值，计算当前输出信号的值。
4.更新输入输出缓冲区：将当前输出信号的值保存在输出缓冲区中，并更新输入缓冲区的值，将当前输入信号的值保存在输入缓冲区中。
5.重复步骤3和4，直到处理完所有输入信号的采样点。
6.释放内存空间：在处理完所有输入信号后，释放之前分配的内存空间。
需要注意的是，在实际的DSP实现中，由于数字信号的存储和处理是以离散的方式进行的，可能会遇到一些数值精度和计算精度的问题。
因此，在设计和实现IIR滤波器时，需要进行适当的处理和优化，以减小误差和提高性能。
此外，IIR滤波器还有其他的实现方法，如级联形式（Cascade Form）、直接形式转置（Direct Form II）等。
这些实现方法在性能、计算复杂度和资源消耗等方面可能存在差异，选择合适的实现方法需要综合考虑实际应用需求和性能要求。
总之，IIR滤波器的DSP实现是一项复杂的任务，需要深入理解滤波器的原理和算法，并结合具体应用需求进行实现和优化。
通过合理的设计和实现，可以有效地应用IIR滤波器来处理数字信号，满足各种信号处理应用的需求。
基于DSP实现的FIR低通滤波器
基于DSP实现的FIR低通滤波器FIR（有限脉冲响应）低通滤波器是一种常见的数字信号处理（DSP）滤波器。
它的设计和实现非常灵活，可以用于去除数字信号中高频成分，使得信号能在一定的频率范围内进行平滑处理。
FIR低通滤波器有很多种设计方法，其中最简单的方法是基于窗函数设计，例如矩形窗、汉宁窗、布莱克曼窗等。
这些窗函数的选择取决于滤波器的性能要求和频率响应的形状。
在DSP中，FIR低通滤波器的实现可以采用直接形式、级联形式、并行形式和迭代形式等多种结构。
其中直接形式是最简单和直观的实现方式，也是最容易理解和实现的一种结构。
直接形式的FIR低通滤波器由一个延迟线、一组乘法器和加法器组成。
延迟线用于延迟输入信号，乘法器用于对延迟后的信号进行调制，而加法器则将调制后的信号相加得到输出信号。
```----------------------，，，x(n) -->， Delay ，-->， Multiply，-->--+ Sum ，--> y(n)Line ，，，----------------------```在实现过程中，需要注意的是延迟线的设置和乘法器的系数。
延迟线的长度决定了滤波器的阶数，即滤波器对输入信号的响应范围。
乘法器的系数则决定了滤波器的频率响应，可以通过窗函数的选取来确定。
通常，FIR滤波器的实现可以通过查表法或者卷积法来实现。
查表法通过预先计算所有可能的输入组合，并将其存储在一张查找表中，以减少计算量。
卷积法则通过将输入信号和滤波器的冲击响应进行卷积运算来得到输出信号。
当实现FIR低通滤波器时，还需要考虑滤波器的性能指标和算法的优化。
常见的性能指标包括滤波器的截止频率、抗混叠性能、通带和阻带的幅频特性等。
算法的优化可以从以下几个方面考虑：乘法器的系数选择、滤波器结构的选择、滤波器长度的选择和存储器的优化等。
总之，基于DSP实现的FIR低通滤波器是一种常用的数字信号处理滤波器，它可以用于去除数字信号中的高频成分，平滑信号的频谱。
ⅡR数字滤波器在定点DSP上的实现
Ｂ 、 Ｂ ，可连接成为两个通用 ５ ｌ ０ ６位累加器 Ａ 和 Ｂ：在进 行乘法 、加减法 和乘 累加运算 的同
２ Ｂ ｑ ａ 和 Ｂ ａ ２ 在 Ｄ Ｐ上 的 ｉｕｄ ｉｕ ｄ ｑ Ｓ 实现
为了实现 数字滤波 器 的模块化 。便于 在 以 后 的 项 目 中 重 复 利 用 。 这 里 将 Ｂｑ ａ 和 ｉ ｄ ｕ Ｂ ｑａ２都 写成 了函数的形式 ，具有 明确 的与外 ｉ ｄ ｕ 界的接 口，只要滤波器的系数和滤波 中的过去值
用中，数字滤波器是十分重要 的部分。本文主要 介绍了数字滤波器在 Ｍｏｏｏａ的 ５ ３ ０系列的 ｔ ｌ ｒ ６０
定点 Ｄ Ｐ上的实现 ，这里采用 了单精度和双精 Ｓ 度两种方法 ，并比较 了这两种方法在实现精度上 的差别。并且介绍 了数字滤波器设计的模块化 以 及可重复利用的工程化设计 思路 ，使数字滤波器
随着数字 化时代 的到来 ，数字 信号 处理 已 经发展成为－ ｆ极其重要的学科和技术领域 。数 － － ｊ
字信号处理技 术在通信 、语音 、图像 、 自动控 制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等 众多领域得到 了广泛的应用 。在数字信号处理应
说 ，一般要 求在 四阶 以 内，并且 要求阶 数可控 制 。根据这些要求 。只要设计一个具有 良好特性 的双二阶滤波器，然后通过控制级联 的个数，就 可以实现任意阶数的滤波器。为下文叙述方便 ，
Ｓｇａ Ｐｏｅｓｒ ｉ ｌ ｒｃｓｏ） ｎ 上的实现方法，给 出了双二阶滤波器的单精度和双精度两种设计．并比较 了它们的精
基于DSP实现的FIR低通滤波器
基于DSP实现的FIR低通滤波器FIR（Finite Impulse Response）低通滤波器是一种数字信号处理（DSP）算法，用于滤除输入信号中高于一些截止频率的频域成分，并使输出信号只包含低于该截止频率的成分。
FIR低通滤波器通常由一组脉冲响应函数（Impulse Response）的加权和组成，其中权重决定了滤波器的频率响应。
实现FIR低通滤波器的一种常见方法是使用离散时间线性卷积运算。
滤波器的输入信号通过一个延迟线数组，然后与一组权重向量进行内积。
该内积计算的结果即为滤波器的输出。
在DSP领域，用于实现FIR低通滤波器的算法有很多种，其中最常用的是基于迭代结构（Direct Form）的算法。
此算法按照滤波器的脉冲响应函数的长度进行迭代，每次迭代处理输入信号的一个样本。
该算法的优点是实现简单、稳定可靠。
下面是一个基于DSP实现的FIR低通滤波器的伪代码示例：```python#定义滤波器的截止频率和脉冲响应函数长度def cutoff_frequency = 1000 # 截止频率为1kHzdef length = 101 # 脉冲响应函数长度为101#初始化滤波器的权重向量def weights = [0.0] * length#计算滤波器的脉冲响应函数for i in range(length):#计算当前权重对应的频率frequency = i * sampling_rate / length#如果当前频率小于截止频率，则设置权重为1，否则为0weights[i] = 1 if frequency <= cutoff_frequency else 0#初始化输入和输出信号数组def input_signal = [0.0] * signal_lengthdef output_signal = [0.0] * signal_length#循环处理输入信号的每个样本for i in range(signal_length):#延迟线数组移位，并将当前输入样本放入延迟线的第一个位置delay_line[1:] = delay_line[:-1]delay_line[0] = input_signal[i]#计算滤波器的输出output_signal[i] = sum(delay_line * weights)```这段示例代码实现了一个FIR低通滤波器，截止频率为1kHz，脉冲响应函数长度为101、首先，根据截止频率计算出权重向量。
FIR滤波器在DSP上的实现
FIR滤波器在DSP上的实现
1引言
近年来，随着数字信号处理（DSP）技术的发展，自由响应滤波器（FIR）已成为DSP系统的核心部分，广泛用于各种应用，如声学信号处理、通信器件、生物医学信号处理等。
本文首先介绍FIR滤波器的基本原理，之后介绍如何在DSP上实现FIR滤波器，主要介绍两种实现方法：延迟求和和移位加法（Shift-Add）。
最后，将对比分析两种实现方法的优劣，并分析哪些条件下使用移位加法。
2FIR滤波器的原理
输入的时域信号x[n]经过一系列不同阶数的延迟单元滤波器系数h[n]的乘法和求和运算，从而得到输出的时域信号y[n]，即
y[n]=\sum_{k=0}^{k=N}h_{k}x[n-k]
其中，x[n]表示输入时域信号，h[n]表示滤波器系数，y[n]表示输出时域信号，N表示滤波器的阶数。
3在DSP上实现FIR滤波器。
FIR数字滤波器的MATLAB设计及DSP的实现
２ １ 年第 ６期 ００ Ｃ ｍ ｕ ｅ ＤＳ ｆ ｗ ｒ ｎ ｐ ］ ｃ ｔ ｏ ｓ ｏ ｐ ｔ ｒＣ ｏ ｔａ ｅａ ｄＡ ｐ ｉａ ｉ ｎ 软件设计开发
ＦＲ数字滤波器的 ＭＡ Ｌ Ｂ设计及 Ｄ Ｐ的实现 Ｉ ＴＡ Ｓ
伍 永 锋
（ 宁夏大学物理电气信 息学院，银川 ７０ ２ ） ５ ０ １
摘 要 ：数 字滤波 器是数 字信号 处理 的 重要 组成 部分 。本 文主要 介绍 应 用 ＭＡＴ Ａ 设计 Ｆ Ｒ 数 字滤 波器 的方法 ，并 ＬＢ Ｉ 探讨 基 于 Ｔ 公 司 Ｔ ３ ０ ５ ＸＤＳ Ｉ ＭＳ ２ Ｃ ４ Ｐ的 Ｆｒ 字滤 波 系统 的 实现 。 ｉ数 关键 词 ：ＭＡ Ｌ Ｂ Ｔ Ａ ；Ｄ Ｐ Ｉ Ｓ ；ＦＲ；数 字滤波 器
一
、
引言
ｉｅａ ｉ ｐｕｓｅ ｒｓｐ ｓｅ ｄ ｌ ｍ ｌ ｅ ｏｎ
数字 滤波 是语 音处 理 、图像 处理 、模式 识别 、频谱 分析 等应 用 的基 本处 理算法 。数 字滤 波具 有稳 定性好 、精 确度 高、 不受环 境 影响 、灵活 性好 的特 点 。数 字滤 波器 分 为无 限冲 激 响应滤 波器 （Ｉ ）和有 限冲激 响 应滤波 器 （Ｉ ）滤波 器 。Ｆ Ｒ 数字 滤波器 ＩＲ ＦＲ Ｉ 不含反 馈环路 、稳 定和 可 以实现严 格线 性相位 等优 点 。 二 、Ｆ Ｒ滤波器 的 Ｍ Ｔ Ａ Ｉ Ａ Ｌ Ｂ设计 ＦＲ 滤波 器 的设计 方法 有窗 函数设 计法 、频 率采样 设计 法和 Ｉ 等波纹 逼近法 。窗函数 法设计 Ｆ Ｒ 波器 是工程 实 践中应 用最广 Ｉ滤 泛 的设 计方法 。窗 函数 设计 ＦＲ滤波 器 的基本 思想 ：根据给 定 的 Ｉ 滤 波器 技术指 标 ，选择 滤波 器长度 Ｍ 窗 函数 ｗＮ ，使其 具有最 和 （） 窄的主 瓣和最 小 的旁瓣 。其 核心 是从给 定 的频率特 性 通过 加窗 以 确 定有 限长单 位脉 冲响应 序列 ｈ ｎ 。实 际实现 的滤波 器的单 位取 （） 样 响应 为 ｈｎ ，长度 为 Ｎ （） ，其 系统 函数 为 Ｈ Ｚ 。工程 实际 中常用 （ ） 的窗 函数有 ６ ，即矩形 窗 、三角 窗、汉 宁窗 、哈 明窗 、布莱 克 种 曼 窗和 凯泽 窗。 滤波 器设 计需 要进行 大量 复杂 的运算 ， 利用 Ｍ ＴＡ ＡＬＢ强 大的计 算 功能 进行计 算机 辅助 设计 ，可 以快速 有效 地设 计数 字滤波 器 ， 大 大地 简化 了计算 量 。 应用 Ｍ ＴＡ Ａ ＬＢ设计 Ｆ ｒ数字滤 波器 时 ， ｉ 先根 据 给定 过渡 带宽度 和 阻带最 小衰减 的选 择合 适 的窗 函数 ，之 后 ， 调 用窗 函数编 译相应 的程 序计 算滤 波器 的阶数 Ｍ ａ ） （） 、ｈ（ 、ｈ／ 和 ｎ １ 实 际的 幅频特 性 ，之 后 由输 出验证 设计是 否满 足性 能指标 要求 。 例 ：用 窗函数 法设 计一个 带通 滤波 器 ，指标要 求如 下 ：低端 阻 带截止 频率 ｗ ｌ０２Ⅱ；低 端通 带截止 频 率 ｗ ｌＯ ３ ；高端 ｓ＝ ． ｐ ：． 阻带截止 频率 ｗ ２０ ８ ； 端通 带截止 频率 ｗ ｐ＝ ． ５ ； 带 ｐ： ． 高 ｓ２ Ｏ６ Ⅱ 通 最 大衰减 Ｒ １Ｂ ｐ ｄ ；阻带 最小衰 减 Ａ＝０Ｂ ＝ ５ｄ 。 Ｍ ＴＡ 部 分源程 序如 下 ： ＡＬ Ｂ 凯泽 窗设 计低通 ． ： ｍ
基于DSP的线性数字滤波器的设计
２ ２・
科 技 论 坛
基于 ＤＳ Ｐ的线性数 字滤波器 的设 计
索 亮 梁 芳
（ 中北大学 信息探 测与处理技术研 究所， 山西 太原 ０ ０ ５） ３０ １ 摘 要 ：分析 有 限 冲激 响应 （ ）滤 波 器的原 理 井结 合 Ｍ Ｔ Ａ 兀Ｒ Ａ Ｌ Ｂ工具 设计 出具有 线 性相 位 的 ＦＲ滤 波器 ，同 时介 绍 了在 Ｉ Ｔ Ｓ ２ Ｃ ５ ０芯 片 中利 用双 指 针 循 环 寻址 实现 对 称 ＦＲ 滤 波 器 的算 法 ， Ｍ ３０ ５ １ Ｉ 并给 出相 应 的程 序 和 仿 真 结 果 。 关键 词 ： 字滤 波 ； 数 对称 ＦＲ 滤波 器 ；ＭＳ ２ Ｃ ５ ０ ＭＡ Ｌ Ｂ Ｉ Ｔ ３０ ５ １； Ｔ Ａ
１概 述 ４１ ＭＳ ５ １ 的循环寻址方式。 ．Ｔ Ｃ ５０ 循环寻址的关键就是让缓冲区中的 数字滤波器是数字信号处理中重要的组成部分之一， 在各个领域都 单元首尾相连， 从而实现让新的数据进来， 最老的数据被覆盖。 ５ｘ Ｃ ５ 系列 有着广泛的应用。所渭数字滤波， 就是将输入的信号序列， 按规定的算法 任何一种间接寻址方式都可以使用循环寻址 ， 当用于指向数据或寄存器 处理后， ０ 得至所希望的输出系列的过程。因此， —个数字滤波器就是—个 时， 每个 Ａ ｎ ＝ ～ ） Ｃ Ｐ Ｒ（ ０７ ｎ 和 Ｄ 指针都能独＿地配置为线 眭或循环寻址， ｘ ￡ － 只 数字系统 ， 其特性在频域用系统传输函数表示 ， 在时域用系统的单位冲激 需要将配置位 塔 立于 Ｓ ２ ５ Ｔ ＿ 抛 的配置即可。循环缓冲区的 相应表示。其中， 按照单位冲激响应是无限长的还是有限长的， 可以分为 大小在 Ｂ ０ 、Ｋ ７ Ｂ Ｃ中定义 ， Ｋ ３Ｂ ４ 或 Ｋ 对于字缓冲区则定义字的个数， 对 无限冲激响应 Ｒ Ｉ 波器和有限冲激响应（ Ｒ 波器两种。Ｉ Ｆ避 ’ Ｉ Ｉ Ｒ滤波器虽 于寄存器缓冲区则定义位的个数 利用双指针循环寻址 ＿ ｝ 列称 ＦＲ滤 Ｉ 然所需要的运算量相对较小， 但是其在频带范围内的相位响应是非线 Ｉ 波器的步骤如下：．１设置信号循环缓冲区和系数循环缓冲区，其中系 生 ４． １ 的， 并且由于 Ｉ Ｉ Ｒ滤波器的反馈特性， 使得系统的稳定性较弱。而 ＦＲ滤 数循环缓冲区只需要 Ｌ２ ． Ｉ ／。４ ２采用双指针循环寻址，Ｒ １ Ａ ３和 Ａ 同时 Ｒ１ 波器则可以做到既具有严格的线性相位响应又具有任意的幅度 ，ｌＰｂ 指向信号缓冲区的最新和最老的数据。 ｌ ｆ ＿ 临时寄存器 Ｔ 和 ｒ １ ｍ用来作为更 ＦＲ滤波器的单位冲激响应是有限长无反馈 的， Ｉ 因而系统—定是稳定的。 新循环缓冲器指针时的偏移量。 偏移量被初始化为Ｔ ＝ ／ 和 Ｔ ＝ ／— 。 ０ Ｌ２ ＩＬ２ ２ 通过对 ＦＲ滤波器原理的分析 ，在 Ｔ ３ ０ ５ １ Ｉ ＭＳ ２ Ｃ ５ ０芯片中实现了对称 ４ ． ．３首先用双重存储器加法指令 ａｄ＊ ＲＩ ， Ｒ 一ＡＣ 使第一对滤 １ ｄ Ａ ＋＊ ３ ， １ Ａ ＦＲ滤 波器目 Ｉ 。 波器采样相加结果放人 Ａ １的高位 ，然后 内部循环 ｆｓｄ Ａ ３ ’ Ｃ ｉ ａｄ Ｒ ＋ ｒ ２Ｆ Ｒ滤 波器的基 本原理 Ｉ ＊ Ｒ Ｃ Ｐ ，Ｃ ＡＣ Ａ １ Ｄ ＋ １ Ｏ指令 。４ Ａ循环结束后 ，再次调用 ｆｓｄ Ａ ． １ ｉ ａｄ ｒ 在很多实际的应用中， 如图像信号、 语音信号和数据传输等， 要求滤 （Ｒ 一 Ａ ３ ＊ Ｒ１Ｔ ）Ｃ Ｐ ，Ｃ ＡＣ （ ＋ １＊ Ｄ ＋ １ Ｏ指令 ， 算 出 ｙ ） 时更新 Ａ ３ Ａ ， Ａ 计 （， ｎ同 Ｒ 波器不仅具有稳定性而 目 具有严格的线性相位。通￣ｉ＇推出，当 ＦＲ 和 Ａ 指针， ｆ ｇ Ｉ Ｒ１ 指向下一时刻的最新和最老的采样。 滤波器的系数成对称时， 滤波器将具有精确的线性相位。 其输出表达式根 ４ 对 称 ＦＲ滤波 器子 函数 。用汇编 语言编 写 ＦＲ滤 波器子 函数 文 ２ Ｉ Ｉ 据滤滋Ｉ 器阶数 Ｌ 的奇循Ｉ 皑 可以分为 以下 种情诌 ： 件 ｆｓｍｒａｍ， ｉ ｙ ｒ ｓ 程序的主要部分如下 ： ｒ Ｌ ｎｏ ＃ １３ ０ ｖ Ｍ一 ｊ Ｒｃ ２ 为偶数时， １Ｌ 其传输函数为：
基于DSP／BIOS的数字滤波器设计与实现
作者简介 ： 闫群民（９０ ）男 ， １８一 ， 陕西户县人 ， ， 硕士 陕西理工学 院讲师 ， 主要研究方向为电力 电子技术、 数字信号处理 。
第１ 期
闫群 民
基 于 Ｄ Ｐ ＢＯ Ｓ ／ Ｉ Ｓ的 数 字 滤 波 器 设 计 与 实 现
波器的基本方法有窗函数法和频率采样法等。窗函数的设计是时域进行。其原理较为简单 ， 与频率采 样法相 比 ， 足相 同设计 指标 的情 况 下滤波 器 的阶数 通常偏 大 。频率 采样 法可 以直 接在频 域进行设 计 。 满
２１ ０ ０年 ３月
陕西理 工学院学报（ 自然科 学版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ｈａｘ Ｕ ｉ ｒｔ ｅｈ ｏ ｇ Ｎ ｔｒ１ ｎｅｃ ｄｔｎ ｏｒａ ｏ ａｎｉ ｎ ｅｓｙｏ Ｔ ｃｎｌ ｙ（ ａ ａ Ｓ ｎｅＥ ｉｏ ） Ｓ ｖ ｉ ｆ ｏ ｕ ．ｉ ｉ
Ｍａ ． ０ ０ ｒ２ １ Ｖ １２ Ｎ ． ０． ６ ｏ１
第 ２ 卷第 １ ６ 期
［ 文章编 号 】６３— ９４ ２ １ ）１— ０６— ４ １７ ２４ （００ ０ ０ １ ０
基于 Ｄ Ｐ ＢＯ 的数字滤波器设计与实现 Ｓ／ Ｉ Ｓ
闫群 民
（陕西理工学院 电气工程系， 陕西 汉 中 ７３ ０ ２０ ３）
［ ｝ 要］ 用可编程 Ｄ Ｐ芯片实现数字滤波可以通过修改滤波 Ｓ２ Ｆ８２ Ｍ ３０ ２ １ 数字信号处理器为核心， Ｄ Ｐ ＢＯ 用 ｓ ／ Ｉｓ来实现滤波器的算
对象 ， 可 以使用该 工具 配置存储 器 ， 也 线程 优先权 以及 中断处理 ；２ Ｄ Ｐ ＢＯ （ ） Ｓ ／ ＩＳ实 时分 析工具 。Ｃ Ｓ中 Ｃ 的分析工 具使 用户 可 以测试 和分 析 目标 Ｄ Ｐ上应用 程序 的运 行 ， Ｓ 包括 对 Ｃ Ｕ负荷 、 Ｐ 日志、 线程执行情况
DSP滤波算法设计与实现
DSP滤波算法设计与实现DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）滤波算法在信号处理领域中起到了至关重要的作用。
滤波算法可以对信号进行分析、处理和改善，去除噪音、增强信号等。
本文将介绍DSP滤波算法的设计和实现原理，以及常见的滤波器类型和应用场景。
一、滤波算法设计原理1. 数字滤波器的基本原理数字滤波器将离散时间的输入信号转换为输出信号，其基本原理是通过对输入信号进行离散化和加权求和的过程来实现。
滤波器的核心是滤波器系数的选择和滤波器结构的设计。
2. 滤波器设计方法常用的数字滤波器设计方法包括频率抽样法、模拟滤波器转换法、窗函数法和优化算法等。
频率抽样法根据滤波器的频率响应特性进行设计，模拟滤波器转换法则是将模拟滤波器的设计方法应用于数字滤波器设计。
窗函数法通过选择适当的窗函数对滤波器的频率响应进行修正。
优化算法通过数学优化模型对滤波器进行设计。
二、常见的滤波器类型1. FIR滤波器FIR（Finite Impulse Response，有限冲激响应）滤波器是一种常见的数字滤波器类型。
它的特点是只有有限个非零响应值，不存在反馈路径。
FIR滤波器具有线性相位和稳定性，适用于广义线性相位要求的应用领域。
2. IIR滤波器IIR（Infinite Impulse Response，无限冲激响应）滤波器是另一种常见的数字滤波器类型。
它的特点是存在反馈路径，具有无限长的冲激响应。
IIR滤波器具有较小的滤波器阶数，可以实现较小的延迟，适用于实时性要求较高的应用领域。
三、滤波器的应用场景1. 语音信号处理在语音信号处理中，滤波器可以用于降噪、语音增强、语音识别等任务。
通过采用合适的滤波器设计和优化算法，可以提高语音信号的清晰度和可理解性。
2. 图像处理在图像处理中，滤波器可以用于图像去噪、边缘检测、图像增强等任务。
通过采用适当的滤波器类型和参数设置，可以去除图像中的噪音，提高图像的质量和细节。
一种块处理模式数字滤波器的DSP实现
关 键 词 ：数 字 滤 波 ； 对 称 Ｆ Ｒ 滤 波 器 ；块 处 理 模 式 ；ＴＭＳ ２ Ｃ５ １ Ｉ ３ ０ ５ ０；Ｍ ＡＴＬＡＢ
中 图 分 类 号 ： Ｎ６ １ ７ Ｔ １． ２ 文 献标 志码 ：Ａ
Ｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｏ ｆａ ｂ ｏ ｋ ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｏ ｆ ｄ ｇ ｔ ｌｆｌｅ ｎ ＤＳ ｍ ｌ ｍ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｌ ｃ ｏ ｅ ｓｎｇ ｍ ｄｅ ｏ ｉ ｉａ ｉｔ ｒ ｏ Ｐ
一
种块 处 理 模 式 数 字滤 波器 的 ＤＳ Ｐ实 现
索 亮 ＇ 梁 芳
（ 中北 大 学 信 息 探 测 与 处 理 技 术研 究 所 ，山 西 太 原 ０ ０ ５ ） ３ ０ １
摘
要 ：对称 Ｆ Ｒ （ 限冲激 响应 ）滤 波 器 的严 格 的 线 性 相 位 特性 和 系统稳 定性 在 数 据 传 输 、 Ｉ 有
第３ ２卷 第 ２ 期
２１ ０ １年 ３
应
用
光
学
Ｖ ｏ．３ １ ２ Ｎｏ． ２
Ｍ ａ ．２ １ ｒ Ｏｌ
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＡｐ ｌ ｄ Ｏｐ ｉｓ ｏ ｒ ａ ｐ ｉ ｔｃ ｏ ｅ
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。
FIR数字滤波器的MATLAB仿真和DSP的实现
法 。通 过 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿 真验 证 了所设 计 的 滤 波 器 具 有 良好 的 滤 波 功 能 ， 以Ｔ Ｍ ￥ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ １ ２ Ｄ Ｓ Ｐ为 核 心 器件 ， 用Ｄ Ｓ Ｐ控 制 器 来 实现 Ｆ Ｆ Ｔ算 法 完成 多点 、 实 时控 制 。 实验 结 果 表 明 ， 该 设 计 性 能稳 定 、 效 果 良好 、 实用 性 强 。 关键词 ： Ｆ Ｉ Ｒ数 字 滤 波 器 ；Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ： Ｄ Ｓ Ｐ ； Ｆ Ｆ Ｔ算 法
第 ２ １ 卷 第 ９期
Ｖｏ １ ． ２ｌ Ｎｏ ． ９
电子 设 计 工 程
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
２ ０ １ ３年 ５月
Ｍ． ａ ｖ ．２ ０１ ３
Ｆ Ｉ Ｒ数字滤波器的 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿真和 Ｄ Ｓ Ｐ的实现
ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ － ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ａ ｌ － ｔ ｉ ｍｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ．Ｉ ｔ ｉ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｓ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｓ ｈ ａ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ， ｇ ｏ ｏ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｆ Ｉ Ｒ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ｌ ａ ｉｌ ｆ ｔ ｅ ｒ ；ＭＡ Ｔ ＬＡ Ｂ；ＤＳ Ｐ；Ｆ Ｆ ｒ ｌｇ ａ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ
DSP常见算法的实现
DSP常见算法的实现DSP（数字信号处理）是一种将数字信号处理技术应用于信号处理领域的方法。
DSP常见算法是指在数字信号处理领域中广泛应用、具有代表性的算法。
以下是DSP常见算法的实现示例：1.快速傅里叶变换（FFT）：FFT算法用于将一个离散的时间域信号转换为频域信号。
其主要用途是频谱分析和滤波。
FFT算法的实现通常使用蝶形运算，使用迭代和递归两种方法可以实现。
2.有限脉冲响应滤波器（FIR）：FIR滤波器是一种数字滤波器，其特点是具有线性相位和稳定性。
它可以通过卷积运算实现。
FIR滤波器的设计可以使用窗函数、最小二乘法等方法。
3.无限脉冲响应滤波器（IIR）：IIR滤波器是一种数字滤波器，其特点是具有非线性相位和较窄的带通宽度。
IIR滤波器的实现通常使用差分方程或状态空间模型。
4.自适应滤波器：自适应滤波器是一种能够自动调整滤波器系数的滤波器。
它通常用于消除来自环境的噪声。
自适应滤波器的实现主要使用递归最小二乘法（RLS）或最小均方误差（LMS）算法。
5.声音压缩算法：声音压缩算法主要用于减小音频文件的大小。
其中最常见的算法是基于离散余弦变换（DCT）的MP3算法。
DCT将时域信号转换为频域信号，并通过对频域信号进行量化和编码来实现压缩。
6.声音合成算法：声音合成算法用于生成声音信号。
常见的声音合成算法包括基于波表的合成算法、线性预测编码（LPC）算法和频率调制（FM）算法。
7. 图像处理算法：图像处理算法主要用于对图像进行增强、去噪、边缘检测等操作。
常见的图像处理算法包括快速傅里叶变换（FFT）、数字滤波器、边缘检测算法（如Sobel、Canny算法）等。
8.数字调制算法：数字调制算法主要用于将数字信号转换为模拟信号或其他数字信号。
常见的调制算法包括脉冲编码调制（PCM）、调幅（AM）、调频（FM）等。
在实际应用中，以上算法的实现可以使用各种编程语言（如C、C++、Python等）和DSP开发工具（如Matlab、LabVIEW等）进行。
FIR滤波器的DSP实现
N1
y(n) h(0)x(n) h(1)x(n 1) h(N 1)x[n (N 1)] h(i)x(n i) i0 （7-1）
N 1
● 其对应的滤波器传递函数为：
MAC
*DATA_P+0%,*COEF_P+0%,A
STH
A,*OUTBUF_P+
LOOP:Βιβλιοθήκη EEND BEEND
.end
4．编写FIR滤波器链接命令文件
● 对应以上汇编程序的链接命令文件fir.cmd如下：
fir.obj
-m fir.map
-o fir.out
MEMORY
{
PAGE 0: ROM1(RIX) :ORIGIN=0080H,LENGTH=100H
图7-12 FIR滤波器循环缓冲区存储器图
● 【例7-12】用循环缓冲区和双操作数寻址方法编写实现FIR滤波的程序。 1．FIR滤波器设计 ● 设计一个FIR低通滤波器，通带边界频率为1500Hz，通带波纹小于1dB；阻带边界频率为2000Hz，
阻 带 衰 减 大 于 4 0 d B ； 采 样 频 率 为 8 0 0 0 H z 。 F I R 滤 波 器 的 设 计 可 以 用 M AT L A B 窗 函 数 法 进 行 。
● b start
● nop
● nopstart:
SSBx FRCT
;小数乘法编程时，设置FRCT(小数方式)位
● MVPD
#COEF_FIR,*COEF_P+
● STM
#INDEX,INDEX_P
FIR数字高通滤波器DSP实现
四川理工学院毕业设计（论文）FIR数字高通滤波器DSP实现学生：学号：06021030119专业：班级：指导教师：四二O一O年五月摘要21世纪是数字化的时代，随着信息处理技术的飞速发展，数字信号处理技术逐渐发展为一门主流技术，它在语音图像处理、数字通信、谱分析、模式识别、自动控制、仪表技术等领域。
数字滤波器是指完成信号滤波处理功能，用有限精度算法实现的离散时间线性非时变系统，其输入是一组（由模拟信号取样和量化的）数字量，其输出是经过变换的另一组数字量。
相对于模拟滤波器，数字滤波器没有漂移，能够处理低频信号，频率响应特性可以做成非常接近与理想的特性，且精度可以达到很高，容易集成等，这些特性决定了数字滤波器的应用越来越广泛。
同时DSP（数字信号处理器）的出现和FPGA的迅速发展也促进了数字滤波器的发展，并为数字滤波器的硬件实现提供了更多的选择。
本论文主要应用MATLAB软件设计数字滤波器，并对所设计的滤波器进行仿真；应用DSP集成开发环境-CCS进行调试汇编程序，用TMS320C5402来实现数字滤波器的设计。
具体工作：研究了数字滤波器的基本理论，以及数字滤波器的实现方法；采用MATLAB软件来学习数字滤波器的基本知识，计算数字滤波器的系数，研究算法的可行性，对数字滤波器进行前期的设计和仿真；系介绍了TI公司TMS320C54x系列数字信号处理器的硬件结构、性能特点和DSP的集成开发环境CCS；应用DSP的集成开发环境-CCS调试汇编程序，用TMS320C5402来实现数字滤波器。
关键词：数字滤波器，DSP，FIR（有限长单位脉冲响应），MATLABABSTRACT21 century is the era of digitalization. With the rapiddevelopment of information processing technology, digital signal processing technology has developed as a kind of main technology gradually. It has been widely applied in audio and video process, digital communications，frequency analysis, automatic control，instrument technology. Relative to analogue filter, digital filter can process low frequency signal without excursion. Frequency response property can be made very close to ideal property; its precision can reach very high，easy to be integrated and SO on. These advantages determine the application of digital filter more and more widely. Meanwhile，the appearance of processor(DSP) and the of FPGA also stimulate the development of digital filter, and provide more choices for the hardware realization of digital filter.This project mainly applies the MATLAB software to design digital filter; imitates the designed filter;applies DSP integrated developing surroundings--CCS to debug assembler; uses TMS320C5402 to realize digital filter.The specific works include：analyzing and discussing basic theories of digital filter and the method of realize of digital filter；using the MATLAB software to learn basic knowledge of digital filter；calculating the coefficient of digital filter;s tudying the feasibility of the way of calculation；designing and imitating the earlier stage of digital filter；introducing in a systematic way the hardware structure and characteristics of TI Company’s TMS320C54x series of digital signal processor, and the integrated developing surroundings CCS of DSP；applying DSP integrated developing surroundings—CCS to debug assembler and using TMS320C5402 to realize FIR digital filter.Key words：digital filter，DSP， FIR，MATLAB目录摘要............................................................. I I ABSTRACT .......................................... 错误！未定义书签。
基于DSP的数字滤波器制作与实现
硬 件搭 建结合 起来 ， 让 高职学 生将相 对 高深理 论学 习 与实 践结合 起来 ， 成 为高 职 Ｄ Ｓ Ｐ教学 中 的一个 难 题 ， 本 文 通过
ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｄ ｕ ｒ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｐｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ＣＣＳ ． Ａｆ ｔ ｅ ｒ ｄ ｅ ｂ ｕ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｒ ｄ — ｗａ ｒ ｅ， ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ， ａ ｓ ｓ ｅ ｍｂ ｌ ｉ ｎ ｇ， ｄ ｅ ｂ ｕ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ｅ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｄ ｌ ｙ ．
数 据 处 理 电路 、 以Ｔ Ｌ Ｖ３ ２ ｏ ＡＩ ｃ ２ ３为 核 心 的 Ｃ Ｏ Ｄ Ｅ Ｃ语 音 采 集 与 编 解 码 电 路 、 电源 电路 以及 其 他 接 口 等 电 路 优 化 组 合 ， 制 作 了
数字滤波器实 物， 并通过 Ｃ Ｃ Ｓ 设计 平台， 编 写 了经 典 Ｆ Ｉ Ｒ滤 波 器 程 序 ， 进行软硬 件调试 ， 完成 了基于 Ｄ Ｓ Ｐ 的 数 字 滤 波 器 实 验 模 块 实物 的设 计 、 制作 、 安装 、 调试和实验过程。 关键 词 ：Ｔ Ｍｓ ３ ２ ０ Ｖ ｃ ５ ４ １ ６ ； 万 能 板 ；Ｆ Ｉ Ｒ 数字 滤波 器 ；实 验 模 块 实 物
ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｄ ａ ｔ ａ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｕ ｓ ｅ ｄ ＴＭ Ｓ ３ ２ Ｏ ＶＣ５ ４ １ ６ ａ ｓ ｉ ｔ ｓ ｃ ｏ ｒ ｅ ，ｓ ｏ ｕ ｎ ｄ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ ｅ ｉ ｒ — ｃ ｕ ｉ ｔ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｕ ｓ ｅ ｄ ＴＬＶ ３ ２ ０ ＡＩ Ｃ２ ３ ａ ｓ ｉ ｔ ｓ ｃ ｏ ｒ ｅ ，ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ 。 Ｔｈ ｅ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｃ ＦＩ Ｒ ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
IIR数字低通滤波器设计及DSP实现
IIR 数字低通滤波器的设计及DSP 实现一、设计要求设计一个通带截止频率为5KHz 的数字低通滤波器，其中采样频率为100KHz ，其它设计参数自拟。
并利用DSP 编程实现对输入为1.5KHz 、10KHz 、20KHz 的合成波形的滤波。
二、设计过程1. 设计目标根据所给的设计要求，确定设计目标如下：在通带截止频率5KHz 处的衰减不大于3dB ，在阻带截止频率10KHz 处的衰减不小于30dB ，A/D 采样频率为100KHz 。
用双线性变换法进行设计，巴特沃斯型低通滤波器。
2. 模拟参数转化为数字参数通带截止频率p ω=p FsΩ=0.1π，阻带截止频率s ω=sFsΩ=0.2π。
通带最大衰减为p α=3dB ，阻带最小衰减为s α=30dB ，同时根据巴特沃斯滤波器的“通带最平幅度”特性可以定出通带最大衰减在p ω处，而阻带最小衰减在s ω处。
3．利用MATLAB 获取滤波器的参数 （1）MATLAB 程序如下： clear;close;Fs=100000; Ap=3;As=30;Wp=2*Fs*tan(pi/20);Ws=2*Fs*tan(pi/10);%预畸变处理 [n,Wn]=buttord(Wp,Ws,Ap,As,'s'); [b,a]=butter(n,Wn,'s');%离散化处理[bn,an]=bilinear(b,a,Fs) %没有加分号，方便获取参数 [H1,W]=freqz(bn,an);plot(W*50/pi,20*log10(abs(H1)/max(H1)));grid; xlabel('频率（KHz ）');ylabel('幅度（dB ）');（2）得到参数如下： bn =1.0e-003 *0.0678 0.3388 0.6776 0.6776 0.3388 0.0678 an =1.0000 -3.9564 6.3496 -5.15512.1137 -0.3497（3）得到差分方程为：012345()()(1)(2)(3)(4)(5)y n b x n b x n b x n b x n b x n b x n =+-+-+-+-+-12345((1)(2)(3)(4)(5))a y n a y n a y n a y n a y n --+-+-+-+-（4）得到的滤波器的幅频特性图如图1：频率（KHz ）幅度（d B ）图1（5）对幅频特性图局部放大以查看其是否满足设计的要求频率（KHz ）幅度（d B ）频率（KHz ）幅度（d B ）图2 （5KHz 处放大图） 图3 （10KHz 处放大图） 从以上两张图中可以读出所设计的滤波器在10KHz 处恰好满足衰减30dB ，而在5KHz 处的衰减为2.45dB ，小于3dB ，有富裕产生，满足要求。
数字滤波器的MATLAB设计与仿真及在DSP上的实现
数字滤波器的MATLAB设计与仿真及在DSP上的实现数字滤波器的MATLAB设计与仿真及在DSP上的实现概述：数字滤波器是数字信号处理（DSP）中的重要组成部分，常用于信号去噪、频率选择、滤波等应用。
本文将介绍数字滤波器的设计、仿真以及在DSP上的实现。
我们将使用MATLAB软件进行数字滤波器设计和仿真，并利用DSP芯片进行实现。
第一部分：数字滤波器的设计与仿真1. 信号基础知识在设计数字滤波器之前，我们需要了解信号的基础知识，如信号的采样率、带宽、频率等。
这些基础知识将有助于我们选择合适的滤波器类型和参数。
2. 滤波器类型数字滤波器可以分为两大类别：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。
IIR滤波器具有无限的冲激响应，因此可以实现更为复杂的频率响应特性；而FIR滤波器降低了系统的非线性，同时具有线性相位特性，适用于需要精确延迟的应用。
3. 滤波器设计方法常用的数字滤波器设计方法包括窗函数法、最小二乘法和频率抽取法等。
根据具体的应用需求，我们可以选择合适的设计方法，并通过MATLAB进行滤波器的设计和参数调整。
4. 滤波器性能评估在设计完成后，我们需要评估数字滤波器的性能。
常见的评价指标包括滤波器的频率响应、幅频特性、相频特性、群延迟等。
通过MATLAB的仿真，我们可以直观地观察并分析滤波器的性能。
第二部分：数字滤波器在DSP上的实现1. DSP概述数字信号处理器（DSP）是一种专门设计用于处理数字信号的微处理器。
与通用微处理器相比，DSP具有更高的运算速度和更低的功耗，适用于实时信号处理应用。
2. DSP开发环境搭建为了实现数字滤波器的DSP上的实现，我们首先需要搭建DSP开发环境。
选择合适的DSP芯片，安装开发工具，编写代码并进行调试。
在本文中，我们以TMS320F28335为例，使用CCS开发工具进行开发。
3. 数字滤波器的DSP实现根据数字滤波器的设计结果，我们可以将其转化为DSP上的实现代码。
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摘要当前我们正处于数字化时代，数字信号处理技术受到了人们的广泛关注，其理论及算法随着计算机技术和微电子技术的发展得到了飞速的发展，被广泛应用于语音图象处理、数字通信、谱分析、模式识别、自动控制等领域。
数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一，几乎出现在所有的数字信号处理系统中。
数字滤波器是指完成信号滤波处理的功能，用有限精度算法实现的离散时间线性非时变系统，其输入是一组(由模拟信号取样和量化的)数字量，其输出是经过变换的另一组数字量。
相对于模拟滤波器，数字滤波器没有漂移，能够处理低频信号，频率响应特性可做成非常接近于理想的特性，且精度可以达到很高，容易集成等，这些优势决定了数字滤波器的应用越来越广泛。
同时DSP(数字信号处理器)的出现和FPGA的迅速发展也促进了数字滤波器的发展，并为数字滤波器的硬件实现提供了更多的选择。
本论文的主要研究了数字滤波器的基本理论及其算法。
基于TI公司的数字信号处理器TMS320VC5509设计了一款稳定度高，低功耗的数字滤波器系统，并完成了软硬调试工作。
主要工作如下：(1)研究了数字滤波器的基本理论，以及数字滤波器的实现方法。
通过学习识字滤波器的结构、数字滤波器的设计理论，掌握了各种数字滤波器的原理和特性。
为实现数字滤波器奠定了理论基础。
(2)研究分析了如何利用MATLAB仿真软件来设计出符合各种要求的数字滤波器。
并采用了相关的函数设计了几款常用的数字滤波器，并得到了滤波器的相关系数，为利用DSP实现数字滤波做好了一些前期的工作。
(3)根据TI公司5000系列数字信号处理器的基本结构和特征，充分利用其片上资源t结合MATLAB软件的仿真，用软件实现高性能稳定的数字滤波器。
关键字：数字滤波器，DSP，IIR(无限长单位脉冲响应)，FIR(有限长单位脉冲响应)AbstractNowadays we are in the digital time，the technology of digital signal process are got extensive attention by people.．Accompany with the development of technology of computer and microelectronics．the theory and arithmetic of digital signal processdevelopment quickly，Digital filters are extemsively used in audio and video process，digital communications，frequency analyse，autocontrol and so on．Digital filter is one of the most important part of digital signal process，almost appeared in all digital signal process system．Digital filter is a discrete LIT system can accomplish the signal filter using finite precision arithmetic，with a group of digital signal input(which sampled and measure with analog signals)and another group of changed digital signal output．Digital filter is one of the important contents of digital signal process． Relative to analog filter,the digital filter without excursion，be able to process low frequency signal，the characteristic of frequency response close to ideal value，with high precision．and easy to integrated．These advantages de,de the application of digital filter become more and more extensively．While the developing of DSP (digital signal processor)and FPGA,provide more choice for digital filter．The mostly important task of this paper is researching the basic theories of digital filter,base on the TMS320VC5509 of TI company design digital filter system with high stability and low power consume，accomplish the hardware and software debug．main task as following：(1)Reach the basic theory of digital filter and the method of realize of digitalfilter,grasp the principle and characteristic of each digital filter．(2)Reach and analyse how to use the simulate software of MATLAB to design therequired digital filter．Use several function design some universal digital filter,get the coefficient of digital filter,prepare the prophase task of design a digital filter base onDSP．(3)According to the basic structure and characteristic of spectrum 5000 digitalsignal processor of TI，make the best of of the resource On chip，combined with simulate software MATLAB，realized a high performance and high stability digital filterKey Words：Digital filter,DSP(Digital Signals Processor)，IIR(Infinity Impulse Response)，FIR(Finity Impulse Respons)///目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1数字滤波器的优点 (1)1.2数字滤波器的发展动态 (1)1.3数字滤波器的实现方法 (2)1.4数字滤波器的设计过程 (2)1.5论文研究内容 (3)1.6本章小结 (3)第2章数字滤波器理论研究 (4)2.1数字滤波器概述 (4)2.2数字滤波器的设计方法 (8)2.3IIR数字滤波器结构 (8)2.4 FIR数字滤波器结构 (11)2.5IIR与FIR数字滤波器的比较 (12)第3章数字滤波器的计算机辅助设计 (14)3.1滤波器的表达方式 (14)3.2 IIR滤波器的MATLAB辅助设计 (16)3.3 FIR滤波器的MATLAB辅助设计 (19)3.4 MATLAB软件数字滤波器仿真结果 (21)第4章数字滤波器的DSP实现 (29)4.1 DSP的基本特征 (29)4.2 TMS320C55X DSP的硬件结构 (30)4.3 DSP系统的设计与开发 (32)4.4 FIR滤波器的DSP实现 (34)4.5 IIR滤波器的DSP实现 (39)第5章结束语 (43)5.1全文总结 (43)5.2心得体会 (43)5.3工作展望 (43)参考文献： (45)专业外文翻译 (47)致谢 (75)第1章绪论1.1数字滤波器的优点滤波器是指用来对输入信号进行滤波的硬件或软件。
如果滤波器的输入、输出都是离散时间信号，则该滤波器的冲激响应也必然离散，这样的滤波器定义为数字滤波器。
数字滤波器在数字信号处理的各种应用中发挥着十分重要的作用，它是通过对采样数据信号进行数学运算处理来达到频域滤波的目的。
数字滤波器是提取有用信息非常重要、非常灵活的方法，是现代信号处理的重要内容。
因而在数字通信、语音图象处理、谱分析、模式识别、自动控制等领域得到了广泛的应用。
相对于模拟滤波器，数字滤波器没有漂移，能够处理低频信号，频率响应特性可做成非常接近于理想的特性，且精度可以达到很高，容易集成等，这些优势决定了数字滤波器的应用将会越来越广泛。
同时DSP(Digital SignalProcessor)处理器的出现和FPGA(Field Programmable Gate Array)的迅速发展也促进了数字滤波器的发展，并为数字滤波器的硬件实现提供了更多的选择。
相对于模拟滤波器数字滤波器具有以下显著的优点：精度高：模拟电路中元件的精度很难达到10。
以上，而数字系统17位字长就可以达到105精度。
因此在一些精度要求很高的滤波系统中，就必须采用数字滤波器来实现。
灵活性大：数字滤波器的性能主要取决于乘法器的各系数，而这些系数是存放在系统存储器中的，只要改变存储器存放的系数，就可以得到不同的系统，这些都比改变模拟滤波器系统的特性要容易和方便的多，因而具有很大的灵活性。
可靠性高：因为数字系统只有两个电平信号“0”和“1”，受噪声及环境条件的影响小，而模拟滤波器各个参数都有一定的温度系数，易受温度、振动、电磁感应等影响。
并且数字滤波器多采用大规模集成电路，大规模集成电路的故障率远比众多分立元件构成的模拟系统的故障率低。
易于大规模集成：数字部件具有高度的规范性，便于大规模集成，大规模生产，且数字滤波器电路主要工作在截止或饱和状态，对电路参数要求不严格，因此产品的成品率高，价格也日趋降低。