DSP课程设计-FIR高通滤波器设计
DSP课程设计--FIR滤波器设计
fir_loop:
NOP
LD*INBUF_P,A
STLA,*INBUF
CALLfir
STHA,*OUTBUF_P+%
STHA,*OUTBUF
main_end:
bfir_loop
fir:
STM#d_data_buffer,FIR_DATA_P
STLA,*FIR_DATA_P
STM#(d_data_buffer+K_FIR_BFFR-1),FIR_DATA_P
fprintf(fid,' .word %d\n',b);
fclose(fid)
freqz(b,1,512)
4a=round((sin(2*pi*[i]*7501000/8000)+sin(2*pi*[i]*3600/8000))*32768/2);
fid=fopen('0807040126.dat','w');
4）fir部分：子程序部分。其中fir_task部分：进行计算并返回计算结果。
四．算法特点
1.FIR的原理及公式
1）滤波器公式：
N=1,2,3…
2）FIR设计原理：
根据系数h是偶对称为了简化运算产生如下计算方法
如果一个FIR滤波有一个冲击响应，h(0,h(1),…,h(N-1),和想x（n）描
绘的时常滤波你，输出滤波y（n）的n给出以下方程式：
DSP课程设计
题目:FIR滤波器设计
指导老师:
姓名:
学号:
专业年级: 电 信 08
院系: 电气信息学院
2012年01月12日
一．设计题目：FIR滤波器设计
二．设计要求
DSP课程设计-FIR高通滤波器设计
DSP课程设计-FIR高通滤波器设计FIR 高通滤波器设计南京师范大学物科院从实现方法方面考虑，将滤波器分为两种，一种是IIR 滤波器，另一种是FIR 滤波器。
FIRDF 的最大优点是可以实现线性相位滤波。
而IIRDF 主要对幅频特性进行逼近，相频特性会存在不同程度的非线性。
我们知道，无失真传输与滤波处理的条件是，在信号的有效频谱范围内系统幅频响应应为常数，相频响应为频率的线性函数。
另外，FIR 是全零点滤波器，硬件和软件实现结构简单，不用考虑稳定性问题。
所以，FIRDF 是一种很重要的滤波器，在数字信号处理领域得到广泛应用。
FIRDF 设计方法主要分为两类：第一类是基于逼近理想滤波器特性的方法，包括窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法；第二类是最优设计法。
其中窗函数计法的基本思想是用FIRDF 逼近希望的滤波特性。
本次设计主要采用窗函数设计法，对理想滤波器进行逼近，从而实现高通滤波器的设计。
在MATLAB 软件中，有一系列函数用于设计滤波器，应用时十分方便。
因此，在本次设计中，滤波器的设计主要采用MATLAB 软件，编写适当的程序，得到滤波器的单位脉冲响应。
本设计对滤波器的硬件仿真主要使用CCS 软件，通过对滤波器的硬件仿真，可以较为真实的看出滤波器的滤波效果。
关键字：高通、FIRDF 、线性相位、Hanning 窗、MATLAB 、CCS1. 设计目标产生一个多频信号，设计一个高通滤波器消除其中的低频成分，通过CCS 的graph view波形和频谱显示，并和MATLAB 计算结果比较2. 设计原理2.1 数字滤波器数字滤波器(digital filter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种装置。
其功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。
由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展，数字滤波器已可用计算机软件实现，也可用大规模集成数字硬件实时实现。
数字滤波器广泛用于数字信号处理中，如电视、VCD 、音响等。
数字信号处理课程设计--基于DSP 的 FIR 数字滤波器的设计
数字信号处理课程设计报告设计题目：基于DSP 的 FIR 数字滤波器的设计专业班级学号学生姓名指导教师教师评分目录一、摘要 (1)二、概述 (2)三、系统设计 (3)3.1 DSP 系统原理框图 (3)3.2 DSP 系统各部分分析 (4)四、硬件设计 (5)4.1 硬件整体电路及框图 (5)4.2 硬件各部分组成简介 (6)五、软件设计 (10)5.1 FIR 数字滤波器的基本网络结构 (10)5.2 FIR 数字滤波器的设计 (10)5.2.1 FIR 滤波器的主要特点 (10)5.2.2 FIR 滤波器设计方法 (10)5.2.3 窗函数法设计的基本思想 (11)5.2.4 用窗函数设计FIR滤波器的步骤 (12)5.3 FIR数字滤波器的MATLAB的实现 (13)5.3.1 Matlab软件介绍 (13)5.3.2 用Matlab实现FIR数字滤波器的几种方法 (13)5.4 FFT参数的计算 (17)5.5 DSP程序流程图 (17)六、实验结果 (19)七、个人总结 (21)八、参考文献 (22)附件： (23)数字信号处理课程设计一、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。
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。
本文首先介绍了数字滤波器的概念及分类，以及数字滤波器的实现方法。
在理解FIR 滤波器的工作原理及其设计方法的基础上，在MATLAB环境下利用矩形窗设计实现FIR滤波器。
然后通过DSP结合CCS2.0软件进行编程，最终实现了基于DSP的FIR数字低通滤波器的设计。
仿真结果表明，基于DSP实现的滤波器具有稳定性好、精确度高、灵活性强等优点，并能实现对信号的实时滤波。
dsp课程设计报告fir滤波器设计
DSP课程设计报告课程名称：DSP原理及应用设计题目：FIR滤波器设计学院：电气信息学院专业年级：通信工程2011级指导教师：姓名：学号：时间：2014.6.30-2014.7.4目录引言 (3)第一章课程设计要求及流程 (4)1.1 FIR滤波器设计要求 (4)1.2 设计流程 (4)第二章课程设计实现 (4)2.1 功能描述 (4)2.2 算法研究 (4)2.3 参数计算 (5)2.3.1 利用Matlab计算滤波系数 (5)2.3.2 编写滤波器输入信号程序 (6)2.4 编写源程序 (6)2.4.1 汇编源程序“.asm”文件的编写 (6)2.4.2链接命令文件“.cmd”的编写 (8)2.5调试过程 (8)2.5.1 调试前的准备 (8)2.5.2 .inc和.dat的使用 (8)2.5.3 编写及编译程序 (8)2.5.4 观察点设置 (9)2.6运行并观察结果 (10)第三章课程设计总结 (12)参考文献 (12)引言随着信息与数字技术的发展，数字信号处理已经成为当今极其重要而学科与技术领域之一。
它在通信、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。
在数字信号处理的基本方法中，通常会涉及到变换、滤波、频谱分析、调制解调和编码解码等处理。
其中滤波是应用非常广泛的一个环节，数字滤波器的理论和相关设计也一直都是人们研究的重点之一。
FIR滤波器的是非递归的，稳定性好，精度高；更重要的是，FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特征。
因此，它在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输和生物医学等领域得到广泛应用。
在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。
数字滤波是语音信号处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用的基本处理算法。
用DSP芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点外，还具有灵活性好等特点。
本次课程设计的是FIR低通滤波器，首先运用MATLAB产生滤波系数，再用DSP仿真软件CCS 进行仿真，观察输入输出，看是否符合低通滤波器的功能。
基于DSP的FIR滤波器课程设计
第1章绪论 (2)1.1课程设计（论文）目的 (2)第2章系统方案设计 (2)2.1系统功能介绍 (2)2.2系统方案设计流程图（如图2.1） (3)2.3设计主要内容及步骤 (3)2.3.1滤波器的原理 (3)2.3.2DSP 实现FIR滤波的关键技术 (4)2.3.3具体的操作步骤 (6)第3章详细设计 (6)3.1MATLAB程序流程图（如图3.1） (6)3.2CCS汇编程序流程图（如图3.2） (7)第4章实验过程 (8)4.1 实验步骤与内容 (8)4.2 实验过程中出现的错误及解决的办法 (11)4.3 CCS程序运行后的各种输出结果 (11)第5章结束语 (13)第6章参考文献 (14)第1章绪论1.1课程设计（论文）目的通过课程设计，加深对DSP芯片TMS320C54x的结构、工作原理的理解，获得DSP应用技术的实际训练，掌握设计较复杂DSP系统的基本方法。
通过使用汇编语言编写具有完整功能的图形处理程序或信息系统，使学生加深对所学知识的理解，进一步巩固汇编语言讲法规则。
学会编制结构清晰、风格良好、数据结构适当的汇编语言程序，从而具备解决综合性实际问题的能力。
第2章系统方案设计2.1系统功能介绍任何一个实际的应用系统中，都存在着各种各样的干扰。
数字滤波器是使用最为广泛的信号处理算法之一。
数字滤波器在语音信号处理、信号频谱估计、信号去噪、无线通信中的数字变频以及图像信号等各种信号处理中都有广泛的应用。
在本设计中，先使用MATLAB模拟产生合成信号，然后再利用CCS进行滤波处理。
将模拟信号的采样频率设定为32000Hz，设计一个FIR低通滤波器，其参数为：滤波器名称：FIR低通滤波器采样频率：Fs=40000Hz通带：4000Hz～4500Hz过渡带：2500Hz～3000Hz，3500Hz～4000Hz带内波动：0.5dB阻带衰减：50dB滤波器级数：N=154滤波器系数：由MATLAB根据前述参数求得。
DSP课程设计-FIR滤波器设计
DSP课程设计报告题目：FIR滤波器设计学院：电气信息学院专业：通信工程姓名：学号：指导老师：曹玉英一、设计目标设计一个FIR高通滤波器，通带边界频率为2khz，通带纹波小于1dB，采样频率为8khz，实现当多个频率的输入信号输入时只保留大于2khz的信号功能，其中FIR滤波器的设计可以用MATLAB窗函数法进行。
二、算法研究1. FIR的原理和参数生成公式FIR数字滤波器是非递归性的线性时不变因果系统，这样的系统的差分方程可以表示为：令输入信号x(n)=δ(n),代入式，有=aδ(n)+a1δ(n-1)+···+an-1δ[n-(N-1)]这时的y(n)即为冲激响应h(n)。
由式很容易得到h(0)=a，h(1)=a1, ···,h(N-1)=an-1；又由式可知，当n<0以及n>N-1时，h(n)=0,即这个系统的冲激响应是有限长度的，这样的滤波器就叫做有限冲激响应(FIR)滤波器。
将ai=h(i)(i=0,1, ···，N-1)代入式，得到将式的两边进行z变换后，可以得到FIR滤波器的系统函数：又由式，有因此，FIR滤波器的系统函数H(z)的极点都位于z=0处，为N-1阶极点；而N-1个零点由冲激响应h(n)决定，一般来说，可以位于有限z平面的任何位置。
由于FIR数字滤波器的极点都集中在单位圆内的原点z=0处，与系数h(n)无关，因此FIR滤波器总是稳定的，这是FIR数字系统的一大优点。
2. 利用MATLAB计算滤波系数用来设计标准频率响应的基于窗函数的FIR滤波器，可实现加窗线性相位FIR数字滤波器的设计。
语法：b=fir1(n,Wn)b=fir1(n,Wn,‘ftype’)b=fir1(n,Wn,Window)b=fir1(n,Wn,‘ftype’,window)n:滤波器的阶数；Wn：滤波器的截止频率；ftype：用来决定滤波器的类型，当ftype=high时，可设计高通滤波器；当ftype=stop时，可设计带阻滤波器；Window：用来指定滤波器采用的窗函数类型，其默认值为汉明窗。
DSP课程设计报告FIR滤波器的设计
DSP课程设计报告FIR滤波器的设计本科课程设计报告课程名称：DSP原理及应⽤设计项⽬：FIR滤波器的设计实验地点：多学科楼机房专业班级：学号：学⽣姓名：指导教师：2012年1⽉8⽇⼀、设计⽬的：1、掌握数字滤波器的设计过程；2、了解FIR的原理和特性；3、熟悉设计FIR数字滤波器的原理和⽅法；4、学习FIR滤波器的DSP的实现原理；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来设计⼀个低通滤波器，对它进⾏模拟仿真确定FIR滤波器系数；2、⽤DSP汇编语⾔进⾏编程，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：FIR数字滤波器是⼀种⾮递归系统，其传递函数为：H(z)=Y(z)/X(z)=∑b(n)z-n由此可得到系统的差分⽅程为：y(n)=∑h(i)x(n-i)，其冲击响应h(n)是有限长序列，它其实就是滤波器系数向量b(n),N为FIR滤波器的阶数。
为了使滤波器满⾜线性相位条件，要求其单位脉冲响应h(n)为实序列，且满⾜偶对称或奇对称条件，即h(n)=h(N-1-n)或h(n)=-h(N-1-n)这样，当N为偶数时，偶对称线性相位FIR滤波器的差分⽅程表达式为：y(n)=∑h(i)x(n-i)+x((N-1-n-i)应⽤MATLAB设计FIR滤波器的主要任务就是根据给定的性能指标设计⼀个H（z）,使其逼近这⼀指标，进⽽计算并确定滤波器的系数b(n),再将所设计滤波器的幅频响应、相频响应曲线作为输出，与设计要求进⾏⽐较，对设计的滤波器进⾏优化，设计完成之后将得到FIR滤波器的单位冲击响应序列h(n)的各个参数值。
matlab⽤fir1函数设计FIR滤波器：fir1函数⽤来设计标准频率响应的基于窗函数的FIR滤波器，可实现加窗线性相位FIR数字滤波器的设计。
具体语法如下：b=fir1(n，Wn)b=fir1(n，Wn，‘ftype’)b=fir1(n，Wn，Window)b=fir1(n，Wn，‘ftype’，Window)其中n为滤波器的阶数；Wn为滤波器的截⽌频率；ftype为⽤来决定滤波器的类型，当ftype=high时，可设计⾼通滤波器；当ftype=stop时，可设计带阻滤波器。
FIR滤波器DSP实现课程设计
课程设计一FIR滤波器的DSP实现一、课程设计目的1、复习用C语言对数字信号处理器的编程方法，熟悉如何使用C5000系列数字信号处理器中的模数转换器；2、复习用窗函数法设计FIR数字滤波器；3、对TMS320VC5509编程实现不同参数的FIR滤波器。
二、课程设计原理（一）TMS320VC5509简介TMS320VC5509是TI公司出产的定点DSP芯片，它的源代码与C54x系列兼容，但速度更快，时钟频率可达300MHz，功耗是C54x系列的1/6。
C5509的CPU内部有2个乘法器、1个40位的加法器、1个16位的加法器、4个累加器。
共有12组总线，其中3组数据存储器读总线，2组数据存储器写总线，及相应5组数据存储器地址总线，程序存储器读总线及地址线各一组。
片内外设资源也比C54x系列数字信号处理器丰富，4通道10位A/D、DMA单元、RTC电路、McBSP、定时器等。
本设计中将用到A/D单元。
TMS320C5509A内部有一个4通道10位A/D，相关寄存器有4个，通过对这4个寄存器的操作来控制A/D模块。
1.、ADC控制寄存器：ADCCTLADCSTART：0 无作用；1 启动A/D转换CHSELECT：从4个模拟通道中选择一个作为输入信号Reserved：保留2、ADC数据寄存器：ADCDATAADCBUSY：0 ADC数据准备好，即A/D转换结束；1 正在进行A/D转换CHSELECT：从4个模拟通道中选择一个作为输入信号ADCDATA：A/D转换得到的10位二进制数3、ADC时钟控制寄存器：ADCCLKCTLIDLEEN：0 不允许ADC处于休眠状态；1 允许ADC处于休眠状态CPUCLKDIV：决定ADC时钟频率ADC Clock：(CPU Clock) / ( CPUCLKDIV+1)4、ADC时钟分频寄存器：ADCCLKDIVSAMPTIMEDIV ：与CONVRATEDIV 一起决定采样/保持周期ADC Sample and Hold Time = (ADC Clock Period)*2*(CONVRATEDIV+1+ SAMPTIMEDIV)CONVRATEDIV ：决定A/D 转换时钟频率ADC Conversion Clock = (ADC Clock) / (2*( CONVRATEDIV+1))完成一次A/D 转换需要13个A/D 转换时钟，所以，一次转换时间是t = 13 / ADC Conversion Clock一次完整的A/D 转换时间是采样/保持周期和转换时间的和，采样频率是其倒数ADC Total Conversion Time = ADC Sample and Hold Period+tSampling Rate = 1/ ADC Total Conversion Time（二）窗函数法设计FIR 滤波器的原理根据阻带最小衰减和过渡带宽选择合适的窗函数，实现不同指标的各种类型FIR 数字滤波器的设计。
DSP课程设计报告FIR滤波器设计
DSP课程设计报告课程名称：DSP原理及应用设计题目：FIR滤波器设计学院：电气信息学院专业年级：通信工程2011级指导教师：姓名：学号：时间：2014.6.30-2014.7.4目录引言 (3)第一章课程设计要求及流程 (4)1.1 FIR滤波器设计要求 (4)1.2 设计流程 (4)第二章课程设计实现 (4)2.1 功能描述 (4)2.2 算法研究 (4)2.3 参数计算 (5)2.3.1 利用Matlab计算滤波系数 (5)2.3.2 编写滤波器输入信号程序 (6)2.4 编写源程序 (6)2.4.1 汇编源程序“.asm”文件的编写 (6)2.4.2链接命令文件“.cmd”的编写 (8)2.5调试过程 (8)2.5.1 调试前的准备 (8)2.5.2 .inc和.dat的使用 (8)2.5.3 编写及编译程序 (8)2.5.4 观察点设置 (9)2.6运行并观察结果 (10)第三章课程设计总结 (12)参考文献 (12)引言随着信息与数字技术的发展，数字信号处理已经成为当今极其重要而学科与技术领域之一。
它在通信、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。
在数字信号处理的基本方法中，通常会涉及到变换、滤波、频谱分析、调制解调和编码解码等处理。
其中滤波是应用非常广泛的一个环节，数字滤波器的理论和相关设计也一直都是人们研究的重点之一。
FIR滤波器的是非递归的，稳定性好，精度高；更重要的是，FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特征。
因此，它在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输和生物医学等领域得到广泛应用。
在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。
数字滤波是语音信号处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用的基本处理算法。
用DSP芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点外，还具有灵活性好等特点。
本次课程设计的是FIR低通滤波器，首先运用MATLAB产生滤波系数，再用DSP仿真软件CCS 进行仿真，观察输入输出，看是否符合低通滤波器的功能。
DSP课程设计报告(基于FIR Compiler的IP Core设计的FIR滤波器)
DSP课程设计报告题目：基于FIR Compiler的IP Core设计的FIR滤波器专业：电子信息科学与技术班级：姓名：学号：目录1引言 (2)2 FIR数字滤波器设计原理 (2)3 FIR数字滤波器设计方法的选择 (3)4 FIR IP Core设计FIR滤波器 (3)4．1 滤波器指标设计 (4)4．2 利用FIR IP Core生成FIR模块 (4)5 利用Simulink检验滤波效果 (7)6 结束语 (9)1 引言随着信息与数字技术的发展，数字信号处理已成为当今极其重要而学科与技术领域之一。
它在通信通信、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。
在数字信号处理的基本方法中，通常会涉及到变换、滤波、频谱分析、调制解调和编码解码等处理。
其中，滤波是应用非常广泛的一个环节，数字滤波器的理论与相关设计也一直都是人们研究的重点之一。
数字滤波器根据其单位冲击响应函数的时域特性可分为两类：无限冲击响应（Infinite Impulse Response ，IIR ）滤波器和有限冲击响应（Finite Impulse Response ，FIR ）滤波器。
与 IIR 滤波器相比，FIR 的实现是非递归的，稳定性好，精度高；更重要的是，FIR 滤波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特征。
因此，它在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输和生物医学等领域得到广泛应用。
目前，高速FIR 滤波器的实现方法，通常采用设计优化好的FIR 滤波器的IP 核，用户使用这种IP 核，根据实际需要进行简单的开发即可。
这里使用MATLAB 软件和Altera 公司的FPGA 开发软件Quartus Ⅱ进行FIR 滤波器的设计仿真，该设计方案能够直观检验滤波器的设计效果，提高设计效率，缩短设计周期。
2 FIR 数字滤波器设计原理对于一个FIR 滤波器系统而言，它的冲激响应总是有限长的，其系统函数可以记为:∑=-=Mk k k z b z H 0)( 其中M 是FIR 滤波器的零点数，即延时节数，为叙述简便，在本章中M 被称为FIR 滤器的阶数。
DSP课程设计-FIR滤波器设计
实用标准文档DSP课程设计报告题目：FIR滤波器设计学院：电气信息学院专业：通信工程姓名：学号：指导老师：曹玉英(2.4)(2.3)一、设计目标设计一个FIR 高通滤波器，通带边界频率为2khz ，通带纹波小于1dB ，采样频率为8khz ，实现当多个频率的输入信号输入时只保留大于2khz 的信号功能，其中FIR 滤波器的设计可以用MATLAB 窗函数法进行。
二、算法研究1. FIR 的原理和参数生成公式FIR 数字滤波器是非递归性的线性时不变因果系统，这样的系统的差分方程可以表示为：y (n )=∑a a a (a −a )a −1a =0(2.1)令输入信号x(n)=δ(n),代入(2.1)式，有a (n )=∑a a a (n −i )a −1a =0=a 0δ(n)+a 1δ(n-1)+···+a n-1δ[n-(N-1)] (2.2)这时的y(n)即为冲激响应h(n)。
由(2.2)式很容易得到h(0)=a 0，h(1)=a 1, ···,h(N-1)=a n-1；又由(2.2)式可知，当n<0以及n>N-1时，h(n)=0,即这个系统的冲激响应是有限长度的，这样的滤波器就叫做有限冲激响应(FIR)滤波器。
将a i =h(i)(i=0,1, ···，N-1)代入(2.2)式，得到a (a )=∑h (i )x (n −i )a −1a =0将(2.3)式的两边进行z 变换后，可以得到FIR 滤波器的系统函数：a (a )=a (a )a (a )=∑ℎ(a )a −a =∑ℎ(a )a −a a −1a =0a −1a =0又由(2.4)式，有a (a )=ℎ(0)a a −1+ℎ(1)a a −2···+ℎ(a −2)a +ℎ(a −1)aa −1因此，FIR 滤波器的系统函数H(z)的极点都位于z=0处，为N-1阶极点；而N-1个零点由冲激响应h(n)决定，一般来说，可以位于有限z 平面的任何位置。
DSP课程设计-- 基于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器设计
课程设计报告课程设计名称： DSP原理与应用系：三系学生姓名：张欣班级：通信工程学号： 20100306117 成绩：指导教师：田爱君开课时间： 2012-2013 学年 2 学期一．设计题目基于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器设计二．主要内容本课程设计主要完成软件平台的设计，在现有的TMS320VC5509 DSP硬件平台上，按照要求设计FIR滤波器，编写相应的源程序和链接命令程序，使整个系统能够滤除含噪信号中的高频噪声。
三．具体要求设计需要完成几个内容：（1）学生首先自己参照指导书完《FIR算法实验》，认真阅读实验中的源程序，深刻理解FIR滤波的原理及具体实现方法，包括含噪信号的生成，滤波后信号的输出重点理解FIR 滤波器的实现（循环寻址的实现）。
（2）在理解原理的基础上，设计自己的滤波器。
①设计一定参数的滤波器②得到滤波器的系数后，按照循环寻址的原理，参照给出的实验程序，编写具体的滤波器实现程序。
③调试程序，测试平台的性能。
观察相应得含噪信号波形及去噪后的信号波形，滤波器的波形。
经反复调试，使滤波器达到预计的结果。
（3）撰写课程设计报告。
四．进度安排五．成绩评定1、考核方法：总成绩由平时成绩、设计成绩两部分组成，各部分比例为30%,70%.2、成绩评定:（1）平时成绩：无故旷课一次，平时成绩减半；无故旷课两次平时成绩为0分，无故旷课三次总成绩为0分。
迟到15分钟按旷课处理（2）设计成绩：根据实际的设计过程及最终的实现结果，同时参考提交报告的质量，给出综合的设计成绩。
基于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器设计一、实践的目的和要求这学期我们学习了数字图像处理还有DSP原理与应用，加上我们之前学习过数字信号处理系统在数字信号处理系统中，数字滤波器占有十分重要地位。
而有限冲击响应(FIR)数字滤波器因其具有系统稳定、运算速度快、易实现等特点，在图像信号处理、数据传输等领域被广泛采用。
基于DSP的FIR滤波器课程设计
第1章绪论 (2)1.1课程设计（论文）目的 (2)第2章系统方案设计 (2)2.1系统功能介绍 (2)2.2系统方案设计流程图（如图2.1） (3)2.3设计主要内容及步骤 (3)2.3.1滤波器的原理 (3)2.3.2DSP 实现FIR滤波的关键技术 (4)2.3.3具体的操作步骤 (6)第3章详细设计 (6)3.1MATLAB程序流程图（如图3.1） (6)3.2CCS汇编程序流程图（如图3.2） (7)第4章实验过程 (8)4.1 实验步骤与内容 (8)4.2 实验过程中出现的错误及解决的办法 (11)4.3 CCS程序运行后的各种输出结果 (11)第5章结束语 (13)第6章参考文献 (14)第1章绪论1.1课程设计（论文）目的通过课程设计，加深对DSP芯片TMS320C54x的结构、工作原理的理解，获得DSP应用技术的实际训练，掌握设计较复杂DSP系统的基本方法。
通过使用汇编语言编写具有完整功能的图形处理程序或信息系统，使学生加深对所学知识的理解，进一步巩固汇编语言讲法规则。
学会编制结构清晰、风格良好、数据结构适当的汇编语言程序，从而具备解决综合性实际问题的能力。
第2章系统方案设计2.1系统功能介绍任何一个实际的应用系统中，都存在着各种各样的干扰。
数字滤波器是使用最为广泛的信号处理算法之一。
数字滤波器在语音信号处理、信号频谱估计、信号去噪、无线通信中的数字变频以及图像信号等各种信号处理中都有广泛的应用。
在本设计中，先使用MATLAB模拟产生合成信号，然后再利用CCS进行滤波处理。
将模拟信号的采样频率设定为32000Hz，设计一个FIR低通滤波器，其参数为：滤波器名称：FIR低通滤波器采样频率：Fs=40000Hz通带：4000Hz～4500Hz过渡带：2500Hz～3000Hz，3500Hz～4000Hz带内波动：0.5dB阻带衰减：50dB滤波器级数：N=154滤波器系数：由MATLAB根据前述参数求得。
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FIR高通滤波器设计南京师范大学物科院从实现方法方面考虑，将滤波器分为两种，一种是IIR滤波器，另一种是FIR 滤波器。
FIRDF的最大优点是可以实现线性相位滤波。
而IIRDF主要对幅频特性进行逼近，相频特性会存在不同程度的非线性。
我们知道，无失真传输与滤波处理的条件是，在信号的有效频谱范围内系统幅频响应应为常数，相频响应为频率的线性函数。
另外，FIR是全零点滤波器，硬件和软件实现结构简单，不用考虑稳定性问题。
所以，FIRDF是一种很重要的滤波器，在数字信号处理领域得到广泛应用。
FIRDF设计方法主要分为两类：第一类是基于逼近理想滤波器特性的方法，包括窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法；第二类是最优设计法。
其中窗函数计法的基本思想是用FIRDF逼近希望的滤波特性。
本次设计主要采用窗函数设计法，对理想滤波器进行逼近，从而实现高通滤波器的设计。
在MATLAB软件中，有一系列函数用于设计滤波器，应用时十分方便。
因此，在本次设计中，滤波器的设计主要采用MATLAB软件，编写适当的程序，得到滤波器的单位脉冲响应。
本设计对滤波器的硬件仿真主要使用CCS软件，通过对滤波器的硬件仿真，可以较为真实的看出滤波器的滤波效果。
关键字：高通、FIRDF、线性相位、Hanning窗、MATLAB、CCS1.设计目标产生一个多频信号，设计一个高通滤波器消除其中的低频成分，通过CCS的graph view 波形和频谱显示，并和MATLAB计算结果比较2.设计原理2.1数字滤波器数字滤波器(digital filter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种装置。
其功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。
由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展，数字滤波器已可用计算机软件实现，也可用大规模集成数字硬件实时实现。
数字滤波器广泛用于数字信号处理中，如电视、VCD、音响等。
按照滤波电路的工作频带为其命名：设截止频率为fp，频率低于fp的信号可以通过，高于fp的信号被衰减的电路称为低通滤波器，频率高于fp的信号可以通过，低于fp的信号被衰减的电路称为高通滤波器；而带通吗，就是频率介于低频段截止频率和高频段截止频率的信号可以通过的电路。
2.2高通滤波器高通滤波器是容许高频信号通过、但减弱（或减少）频率低于截止频率信号通过的滤波器。
对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。
它有时被称为低频剪切滤波器；在音频应用中也使用低音消除滤波器或者噪声滤波器。
高通滤波器与低通滤波器特性恰恰相反。
这样的滤波器能够把高频率的声音引导至专用高音喇叭(tweeter),并阻止可能干擾或者损害喇叭的低音信号。
使用线圈而不是电容的低通滤波器也可以同时把低频信号引导至低音喇叭(woofer)。
高通和低通滤波器也用于数字图像处理中在频域中进行变换。
2.3高通滤波器的分析2.3.1高通滤波器的时域分析在时域,信号经过系统的响应y (n)体现为激励x(n)跟系统单位抽样响应h(n)的卷积和y(n)=(n)×h(n)=ΣN–1m=0h(m)x(n-m)[223] 。
对于长度为N 的FIR系统,h(n)可以看成一个长度为N 点的固定窗口,而x(n)则看成一个队列以齐步走的方式穿过h(n)窗口,每走一步,位于窗口中的x(n)部分的点跟h(n)的对应点的值相乘(即加权)再求和,所得结果构成此时系统的响应值y(n), x(n)队列每走一步就得到一个响应值y(n),即y(n)是h(n)对位于其窗口中的x(n)的加权求和。
高通滤波要求h(n)窗口具有波形锐化作用,即利用h(n)窗口加权和使得变化快的(即高频)正弦分量保留(理想高通)或衰减幅度小(实际高通) ,而变化缓慢(即低频)的正弦分量正负抵消(理想高通)或衰减幅度大(实际高通) 。
设其中N 必须取奇数,)/10002sin(2.0)/1002sin(8.0)()()(21s s f n f n n x n x n x ⨯⨯+⨯⨯=+=ππ其中: fs = 11kHz, n 为整数,即x ( n)由100Hz 的x1(n)和1kHz 的x2(n)两种频率的信号组成。
高通滤波的目的就是要尽可能地去掉x(n)中的低频分量x1(n) ,同时尽可能地保留x(n)中的高频分量x2(n)。
2.3.2 高通滤波器的频域分析在频域,信号经过系统的响应y(n)的频谱Y(ej ω)体现为激励x(n)的频谱X (ejω)跟系统单位抽样响应h(n)的频谱H(ej ω)(即系统的频谱)的乘积Y(ej ω)=|H(ejω)|×|X(ej ω)|×ej φH+φx,即响应的频谱Y(ej ω)的幅值由系统频谱H(ej ω)的幅值对激励频谱X(ej ω)的幅值相乘(加权)得到,响应的频谱Y(ej ω)的幅角由系统的频谱H(ej ω)的幅角跟激励频谱X(ej ω)的幅角相加(移相)得到[122 ]。
高通滤波要求系统幅度函数|H(jf)|对需要保留的高频信号频谱加权权重较大(理想时为1) ,对需要滤除的低频信号频谱加权权重较小(理想时为0) 。
其中L 为x(n)的长度(L=100), 0≤k ≤L- 1,N 为h(n)的有值长度,m 、k 均为整数,跟数字频率k 相对应的模拟频率为f=fs ×k/L (Hz)。
h(n)在不同N 值时的频谱如图2所示(横轴单位为kHz),当N=11时,在f=m(kHz)即f=1kHz 、2kHz 、3kHz 等处为1,而在f=(2m-0.5)(kHz)即f=1.5kHz 、3.5kHz 等处幅度最大。
而在f=(2m+0.5)(kHz)即f=2.5kHz 、4.5kHz 等处幅度最小,如图2(b);当N=5时, 在f=mfs/5处为1,即f=2.2kHz 、3.3kHz 等处为1,在f=(4m-1)fs/10即f=3.3kHz 处幅度最大。
而在f=(4m+1)fs/10即f=5.5kHz 处幅度最小,如图2(c);当N=21时,在f=mfs/21即f=524Hz 、1047Hz 等处为1, 在f=(4m-1)fs/42处幅度最大,而在f=(4m+1)fs/42处幅度最小,如图1图1用不同宽度的h(n)对x(n)的滤波在频域上表现如图2.2.1所示,图2.2.1(a)为x(n)的频谱|X(jf)| ,从图2中可以看出x(n)中含有100Hz 和1kHz 两种频率的信号,图1(b)～(d)为不同长度的h(n)对同一x(n)的滤波情况,这跟在时域中分析的结论是一致的。
2.4 FIR 滤波器从实现方法方面考虑，将滤波器分为两种，一种是IIR 滤波器，另一种是FIR 滤波器。
IIR 滤波器保留了模拟滤波器较好的幅度特性，设计简单有效。
但这些特性是以牺牲相位特性为代价而获得的，然而现在许多数据传输，图像处理系统都越来越多的要求系统具有线性相位特性。
FIRDF 的最大优点是可以实现线性相位滤波。
而IIRDF 主要对幅频特性进行逼近，相频特性会存在不同程度的非线性。
我们知道，无失真传输与滤波处理的条件是，在信号的有效频谱范围内系统幅频响应应为常数，相频响应为频率的线性函数。
另外，FIR 是全零点滤波器，硬件和软件实现结构简单，不用考虑稳定性问题。
所以，FIRDF 是一种很重要的滤波器，在数字信号处理领域得到广泛应用。
FIRDF 设计方法主要分为两类：第一类是基于逼近理想滤波器特性的方法，包括窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法；第二类是最优设计法。
其中窗函数计法的基本思想是用FIRDF 逼近希望的滤波特性。
本次设计主要采用窗函数设计法，对理想滤波器进行逼近，从而实现高通滤波器的设计。
2.5 各种窗函数参数 窗函数类型 旁瓣峰值n α(dB) 过渡带宽度B ∆阻带最小衰减s α (dB) 近似值 精确值矩形窗 -13 4π/N 1.8π/N-21 三角窗 -25 8π/N 6.1π/N-25 汉宁窗 -31 8π/N 6.2π/N-44 哈明窗 -41 8π/N 6.6π/N-74 布莱克曼窗 -57 12π/N11π/N -80⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=)12cos()()(5.0)()12cos(15.0)(N n n R n R n R N n n N N N hn ππω 0510152025303500.10.20.30.40.50.60.70.80.913. 设计流程3.1 应用MATLAB 设计滤波器：为了满足高通滤波的效果，设置线性相位高通FIR 的参数为：通带截止频率rad p 2/πω=，阻带截止频率rad s 4/πω=，通带最大衰减dB p 1=α，阻带最小衰减dB s 40=α。
由以上参数，通过查表可得，hanning 窗和haming 窗都满足条件，我们选择hanning 窗。
过渡带宽4/πωω=-=∆p s B ，hanning 窗的精确过渡带宽为B ∆=6.2π/N ，所以要求/4/N 6.2ππ≤=∆B ，解之得N=25。
输入程序：从而得到满足条件的高通FIRDF ：h(n)=[-0.0004,-0.0006,0.0028,0.0071,-0.0000,-0.0185,-0.0210,0.0165,0.0624,0.0355,-0.1061,-0.2898,0.6249,-0.2898,-0.1061,0.0355,0.0624,0.0165,-0.0210,0.0185,-0.0000,0.0071,0.0028,-0.0006,-0.0004]其波形如图3所示，频谱如图4，其幅频特性和相频特性如图5。
图3 图4图53.2用CCS对高通滤波器进行仿真设置输入信号fIn=sin(2πn/30)/2+cos(2πn*1.6),使用MATLAB运算得到的高通FIR滤波器进行滤波，滤去低频分量。
选择“Debug”菜单的“RUN”项，或按F12 键运行程序。
观察“fin”、“fout”窗口中时域图形；观察滤波效果。
鼠标右键单击“Input”和“Output”窗口，选择“Properties…”项，设置“Display Type”为“FFT Magitude”，再单击“OK”按钮结束设置。
观察“Input”、“Output”窗口中频域图形；理解滤波效果。
4. 仿真波形4.1 MATLAB 对高通FIRDF 的设计0510152025-0.3-0.2-0.10.10.20.30.40.50.60.70510152025-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.814.2 CCS 对高通FIRDF 的应用仿真5.设计结果由MATLAB和CCS的仿真结果可以看出，此高通FIRDF可以实现高通滤波的功能，在输入为fIn=sin(2πn/30)/2+cos(2πn*1.6)时，输出波形中已不含w= 1/30的低频分量，滤波效果良好，输出频谱中低频部分基本没有信号。