DSP高通滤波器课程设计报告
DSP课程设计滤波器
DSP课程设计--滤波器目录摘要...................................... 错误!未定义书签。
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 (7)4 总结 (10)参考文献 (12)致谢 (13)附录 (14)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。
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-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。
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。
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。
dsp课程设计实验报告
DSP课程设计实验语音信号的频谱分析:要求首先画出语音信号的时域波形, 然后对语音信号进行频谱分析。
在MATLAB中, 可以利用函数fft对信号进行快速傅立叶变换, 得到信号的频谱特性, 从而加深对频谱特性的理解。
其程序为:>> [y,fs,bits]=wavread('I:\xp.wav',[1024 5120]);>> sound(y,fs,bits);>> Y=fft(y,4096);>> subplot(221);plot(y);title('原始信号波形');>> subplot(212);plot(abs(Y));title('原始信号频谱');程序运行结果为:设计数字滤波器和画出频率响应:根据语音信号的特点给出有关滤波器的性能指标:低通滤波器性能指标, =1000Hz, =1200Hz, =100dB, =1dB；高通滤波器性能指标, =4800Hz, =5000Hz, =100dB, =1dB；带通滤波器性能指标, =1200Hz, =3000Hz, =1000Hz, =3200Hz, =100dB, =1dB；要求学生首先用窗函数法设计上面要求的三种滤波器, 在MATLAB中, 可以利用函数firl 设计FIR滤波器；然后再用双线性变换法设计上面要求的三种滤波器, 在MA TLAB中, 可以利用函数butte、cheby1和ellip设计IIR滤波器；最后, 利用MATLAB中的函数freqz画出各种滤波器的频率响应, 这里以低通滤波器为例来说明设计过程。
低通：用窗函数法设计的低通滤波器的程序如下:>> fp=1000;fc=1200;As=100;Ap=1;fs=22050;>> wc=2*fc/fs;wp=2*fp/fs;>> N=ceil((As-7.95)/(14.36*(wc-wp)/2))+1;>> beta=0.1102*(As-8.7);>> Win=Kaiser(N+1,beta);>>b=firl(N,wc,Win);>>freqz(b,1,512,fs);程序运行结果:这里选用凯泽窗设计, 滤波器的幅度和相位响应满足设计指标, 但滤波器长度（N=708）太长, 实现起来很困难, 主要原因是滤波器指标太苛刻, 因此, 一般不用窗函数法设计这种类型的滤波器。
DSP课设报告(DOC)
成绩评定表学生姓名班级学号FIR滤波器（带专业电子信息工程课程设计题目通滤波器）评语组长签字：成绩日期20 年月日课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业电子信息工程学生姓名班级学号课程设计题目FIR滤波器（带通滤波器）实践教学要求与目的:要求：1.设计一个截止频率为1500Hz—3000Hz的带通数字滤波器2.在DSP TMS320C5509上实现FIR滤波3.对FIR滤波器各项指标进行评价目的：课程设计是重要的实践教学环节。
学生通过动手做软件和硬件设计，能够熟练掌握数字信号处理技术，增加对基础知识的消化和理解。
工作计划与进度安排:2012年12月31日进行课程设计动员，分配课程设计题目，查阅资料。
2013年01月04日查阅资料2013年01月05日到2013年1月9日为上机时间调试程序及仿真、调试出结果、调试结果验收并写报告。
2013年01月10日上午正式提交报告和答辩。
指导教师：201 年月日专业负责人：201 年月日学院教学副院长：201 年月日摘要数字信号处理器，也称DSP 芯片，是针对数字信号处理需要而设计的一种具有特殊结构的微处理器，数字滤波是语音处理、图像处理、频谱分析等应用中的基本处理算法。
DSP 是一种处理数字信号的专用微处理器，主要应用于实时快速地实现各种信号的数字处理算法，用DSP 芯片实现数字滤波具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点。
数字滤波器分为有限冲激响应滤波器(FIR 滤波器) 和无限冲激响应滤波器(IIR 滤波器) ，FIR 滤波器属于经典滤波器，优点就是由于不存在系统极点。
FIR 滤波器是绝对稳定的系统，FIR 滤波器还确保了线性相位，在信号处理中占有极其重要的地位，数字滤波器一直以来就是数字信号处理器(DSP) 最广为人知的应用。
关键字：DSP 滤波器FIR 数字信号处理目录1数字滤波器简介及设计 (1)1.1数字滤波器的定义和分类 (1)1.2 数字滤波器的设计方法概述 (1)1.3 窗函数法 (3)1.4 模拟数字变换法 (3)2 系统方案设计 (5)2.1系统功能介绍及流程图 (5)2.2 FIR滤波器的实现方法 (6)3 数字滤波器的MATLAB辅助设计 (8)3.1 MATLAB简介 (8)3.2 FDAtool界面介绍 (8)3.3 FIR数字滤波器设计 (9)3.3.1 得到滤波器冲激响应序数方法 (9)3.3.2 FIR参数设定及频域响应特性 (10)4 数字滤波器的CCS实现 (11)4.1 简述CCS环境 (11)4.2 CCS配置 (12)4.3 CCS环境中工程文件的使用 (12)4.4 编译链接和运行目标文件 (13)4.4.1 对程序进行编译链接 (13)4.4.2 装载.out文件 (13)5 运行并观察结果 (15)结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录A C程序清单 (20)附录B 滤波器输出系数 (25)第1章 数字滤波器设计原理1.1 数字滤波器的定义和分类数字滤波器是指完成信号滤波处理功能的，用有限精度算法实现的离散时间线性非时变系统，其输入是一组数字量，其输出是经过变换的另一组数字量。
滤波器课程设计报告
滤波器课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握滤波器的定义、分类和工作原理；2. 学生能够运用滤波器的相关知识，分析并解决实际电路中的信号处理问题；3. 学生了解滤波器在电子技术领域的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能够根据实际需求，设计并搭建简单的滤波器电路；2. 学生通过实验和仿真，学会测试和优化滤波器性能的方法；3. 学生掌握使用相关软件工具（如Multisim、MATLAB等）进行滤波器设计与分析的基本操作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发他们探索未知、创新实践的欲望；2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在小组讨论和实验中积极思考、互相学习的能力；3. 提高学生面对实际问题时，运用所学知识解决问题的自信心和责任感。
课程性质：本课程属于电子技术领域，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生处于高中年级，具有一定的物理基础和电子技术知识，对实验操作和实际应用有较高的兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和实际应用能力的培养。
在教学过程中，分解课程目标为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 滤波器基础知识：- 滤波器的定义、分类及工作原理；- 滤波器的频率响应特性分析；- 滤波器在实际电路中的应用。
2. 滤波器设计与搭建：- 不同类型滤波器的设计方法；- 滤波器电路的搭建与调试；- 滤波器性能的测试与优化。
3. 滤波器仿真与实验：- 使用Multisim、MATLAB等软件进行滤波器设计与分析；- 搭建实际滤波器电路，进行性能测试；- 对比仿真与实验结果，分析误差产生原因。
教学内容安排与进度：1. 第一周：滤波器基础知识学习；2. 第二周：滤波器设计与搭建；3. 第三周：滤波器仿真与实验；4. 第四周：总结与评价。
教材章节关联：1. 《电子技术基础》第四章：滤波器与信号处理；2. 《电子线路设计》第三章：滤波器设计与搭建；3. 《电子测量与仪器》第二章：滤波器性能测试与优化。
DSP实验报告材料 高通滤波器
高通滤波器设计报告学号：172030085 ：徐军一、实验目的：1、了解FIR滤波器的原理及使用方法；2、了解使用Matlab语言设计FIR滤波器的方法；3、了解用DSP来实现FIR滤波器的设计及编程方法；4、熟悉在CCS环境下对FIR滤波器的调试方法。
二、实验要求：设计一个FIR高通滤波器，输入信号是频率为25Hz，50Hz的合成等幅信号，要求滤去25Hz信号成分，保留50Hz的信号成分。
三、实验设计：本实验要求滤去25Hz的信号成分，保留50Hz的信号，根据耐特斯特准侧，采样频率需要大于最高频率的2倍，即设计的采样频率至少为100Hz的高通滤波器。
先在MATLAB中验证设计思路，将得到的滤波器参数调用到DSP程序中，这样可以简化编译汇编连接的过程。
然后通过图形仿真查看滤波前后的波形和频谱图。
四、实验步骤：1、滤波器的MATLAB语言设计2、在MATLAB中确定滤波器的各种参数3、滤波器的程序设计4、在CCS环境下调试程序5、比较滤波前后的效果、观测滤波前后的波形五、实验程序及结果：（1）MATLAB程序：main.mf1=50;%信号频率Hzf2=25;%信号频率Hzfs=1000;%采样频率HzN=200;%采样点数t=(0:N-1)/fs;%采样时间ssignal1=sin(2*pi*f1*t);signal2=sin(2*pi*f2*t);y=signal1+signal2;%%原始信号时域波形图figure(1);plot(y);%%axis([ 0 100 -2.5 2.5]);hold on;plot(signal1,'r');legend('被污染的信号','理想信号'); %%原始信号频谱图fy=fftshift(fft(y));f=linspace(-fs/2,fs/2,N);figure(2);plot(f,abs(fy));title('原始信号频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅度');axis([ 0 100 0 150]);%%滤波后的时域波形图figure(3);Hd = high;output=filter(Hd,y);plot(output);title('滤波后的波形');%%滤波后的频域波形图fy=fftshift(fft(output));f=linspace(-fs/2,fs/2,N);figure(4);plot(f,abs(fy));title('滤波后信号频谱');xlabel('f/Hz');ylabel('幅度');axis([ 0 100 0 150]);high.mfunction Hd = high%HIGH Returns a discrete-time filter object.% MATLAB Code% Generated by MATLAB(R) 8.3 and the Signal Processing Toolbox 6.21.% Generated on: 12-Jul-2018 09:57:59% Equiripple Highpass filter designed using the FIRPM function.% All frequency values are in Hz.Fs = 1000; % Sampling FrequencyFstop = 25; % Stopband FrequencyFpass = 50; % Passband FrequencyDstop = 0.0001; % Stopband AttenuationDpass = 0.0575********; % Passband Rippledens = 20; % Density Factor [N, Fo, Ao, W] = firpmord([Fstop, Fpass]/(Fs/2), [0 1], [Dstop, Dpass]);b = firpm(N, Fo, Ao, W, {dens});Hd = dfilt.dffir(b);实验结果：Matlab环境下的滤波前后的时域波形：滤波前的时域信号（左），滤波后的时域信号（右）Matlab环境下的滤波前后的频谱图形：滤波前的频域信号（左），滤波后的频域信号（右）（2）DSP在CCS下的程序：源程序：#include<stdio.h>#include<math.h>#include<stdio.h>#include<math.h>#include<stdint.h>#include"fdacoefs.h"#define pi3.14159#define N30#define length256long yn;int input[length];int output[length];void main(){int m,n;int*x;for(n=0;n<=length-1;n++){input[n]=0;output[n]=0;}for(n=0;n<=length-1;n++)input[n]=50*sin(2*pi*n*25/200)+50*sin(2*pi*n*50/200);for(n=0;n<=length-1;n++){x=&input[n];yn=0;for(m=0;m<=N-1;m++)yn+=B[m]*(*x++)+*x;output[n]=yn>>15;}while(1);}fdacoefes.h如下：* Filter Coefficients (C Source) generated by the Filter Design and Analysis Tool * Generated by MATLAB(R) 9.0 and the Signal Processing Toolbox 7.2.* Generated on: 27-Jul-2016 11:32:00*//** Discrete-Time FIR Filter (real)* -------------------------------* Filter Structure : Direct-Form FIR* Filter Length : 43* Stable : Yes* Linear Phase : Yes (Type 1)*//* General type conversion for MATLAB generated C-code */#include "tmwtypes.h"* Expected path to tmwtypes.h* D:\Program Files\MATLAB\R2016a\extern\include\tmwtypes.h*//** Warning - Filter coefficients were truncated to fit specified data type.* The resulting response may not match generated theoretical response. * Use the Filter Design & Analysis Tool to design accurate* int16 filter coefficients.*/const int BL = 29;const int16_T B[29] = {-106, 390, -296, -338, , 619, 281, -782, -1127,335, 2277, 1564, -3308, -9698, 20109, -9698, -3308, 1564, 2277, 335, -1127, -782, 281, 619, , -338, -296,390, -106};（3）滤波器的仿真测试新建工程并编译成功后会在“工程所在目录/debeg”文件夹下产生sheji2.out文件，在CCS软件的Run→Load→Load Program里打开这个.out 文件，单击OK。
DSP课程设计报告
1.课程设计目的及意义........2.课程设计题目描述要求及理论基础题目要求 .............数字滤波器的简介及发展. .....FIR 数字滤波器的特点 ......FIR 滤波器具有的优点 ......MATLAB^件简介.............3.课程设计报告内容 .........设计方案的选定与原理. .....用窗函数法设计FIR滤波器......设计方案程序及图表. .......4.总结...............错误! 未定义书签错误! 未定义书签错误! 未定义书签错误! 未定义书签错误! 未定义书签错误! 未定义书签错误! 未定义书签错误! 未定义书签错误! 未定义书签错误! 未定义书签错误! 未定义书签错误!参考书目：1.课程设计目的及意义(1)学会MATLA的使用，掌握MATLAB勺程序设计方法；(2)掌握在Windows环境下语音信号采集的方法；( 3)掌握数字信号处理勺基本概念、基本理论和基本方法；(4)掌握MATLAB^计FIR滤波器；(5)学会用MATLAB寸信号进行分析和处理。
2.课程设计题目描述要求及理论基础题目要求(1)语音信号的采集；要求利用windows下的录音机(开始一程序一附件一娱乐一录音机，文件一属性—立即转换— 8000KHz， 8 位，单声道)或其他软件，录制一段自己的话音，时间控制在1秒左右。
然后在MATLAB^件平台下，禾U用函数 wavread对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。
通过 wavread 函数的使用，要求理解采样频率、采样位数等概念。
wavread 函数调用格式：y=wavread(file) ，读取 file 所规定的 wav 文件，返回采样值放在向量 y 中。
[y,fs,nbits]=wavread(file) ，采样值放在向量 y 中， fs 表示采样频率( Hz)，nbits 表示采样位数。
y=wavread(file,N)，读取前N点的采样值放在向量 y中。
高通滤波器的课程设计
高通滤波器的课程设计一、教学目标本节课的学习目标主要包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要理解高通滤波器的基本原理，掌握其在信号处理中的应用；了解高通滤波器的频率响应特性，并能够运用相关公式进行计算。
2.技能目标：学生能够运用高通滤波器对实际信号进行处理，掌握滤波器的设计和实现方法；能够利用编程语言或相关软件对信号进行滤波处理，并分析处理结果。
3.情感态度价值观目标：培养学生对信号处理领域的兴趣，提高学生解决实际问题的能力，培养学生的创新意识和团队合作精神。
在制定教学目标时，需要分析课程性质、学生特点和教学要求，明确课程目标，并将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标，本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.高通滤波器的基本原理：介绍高通滤波器的定义、作用以及其在信号处理中的应用，解释高通滤波器的频率响应特性。
2.高通滤波器的频率响应特性：讲解高通滤波器的频率响应公式，分析不同参数对滤波器性能的影响，并通过实例进行说明。
3.高通滤波器的设计与实现：介绍高通滤波器的设计方法，包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等，并讲解如何在实际信号中应用高通滤波器。
4.滤波器编程实践：利用编程语言或相关软件，对学生进行高通滤波器的编程实践训练，使其能够熟练地对信号进行滤波处理。
教学内容的安排和进度要合理，确保学生能够逐步掌握高通滤波器的相关知识和技能。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：教师对高通滤波器的基本原理和频率响应特性进行讲解，使学生能够理解并掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析实际信号处理中的案例，使学生能够了解高通滤波器的应用场景，并学会如何设计滤波器。
3.实验法：让学生利用编程语言或相关软件进行高通滤波器的编程实践，提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
4.讨论法：在课堂上学生进行小组讨论，鼓励学生分享自己的观点和心得，培养学生的团队合作精神。
DSP课程设计报告-滤波器算法设计-最小系统设计
序言 (3)第一章 DSP技术概述 (4)1.1 课程目的意义 (4)1.2 DSP系统设计的方法与步骤 (4)1.3 DSP前沿技术及其应用 (6)第二章DSP 硬件部分设计 (7)2.1硬件设计任务 (7)2.2选用芯片介绍及其模块电路原理图设计 (7)2.3其它电路原理图设计 (9)2.4PCB布线设计 (17)2.5硬件设计小结 (18)第三章DSP软件部分设计 (18)3.1软件设计任务描述 (18)3.2滤波器设计方案及其步骤 (18)3.3滤波器算法程序设计实现 (19)第四章设计小结 (25)参考文献 (26)附录 (27)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。
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。
在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。
第一种商品化的IC 数字信号处理器是英特尔的2920，早在1979 年就在取代全双工、1200bps 数字硬调制解调器中的模拟滤波器组了。
同时，迅速增多的微处理器和外设提高了处理以数字表示信号的可行性。
那时几乎任何商业化信号处理任务都需要模拟计算，伴有复杂的反馈回路和补偿电路来维持稳定性。
各种依赖位片处理器小型电脑和数据采集硬件的技术都极其昂贵，并且通常只适合于研究人员。
能够经济地把信号数字化，并在数字领域进行数学计算，从而减少漂移和其它用模拟技术处理也很昂贵的不精确条件，这种逻辑很有吸引力，它直接导致今天市场上出现多种系列的DSP。
目前，某种形式的DSP 安装在从自动应答电话机到洗衣机等各种产品的中心部位，很容易使人忘记这场变革就发生在最近。
高通滤波器设计报告
目录1项目目的 (2)2 滤波器基本知识 (2)2.1滤波器分类 (2)2.2 高通滤波器的作用 (2)3 设计方案 (2)3.1 方案一 (2)3.2 方案二 (4)3.3电路分析 (6)3.4 仿真软件简介 (6)4 器件清单 (6)5 调试 (7)6 心得体会 (7)7 参考文献 (8)1 项目目的①了解课程设计的基本思路和方法②将课堂上的理论知识应用于实际③在查资料的过程中提高自己的自学能力④通过仿真软件仿真⑤编写课程设计报告2 滤波器基本知识2.1 滤波器分类滤波器主要功能是对信号进行处理，保留信号中的有用成分，去除信号中的无用成分。
其按处理的信号可分为数字滤波器和模拟滤波器，按频域特性分为低通、高通、带通、带阻滤波器，按时域特性可分为有限长冲激响应滤波器和无限长冲激响应滤波器。
2.2 高通滤波器的作用高通滤波器只允许高于截止频率的信号通过，而低于截止频率的部分将受到极大的衰减。
3 设计方案3.1 方案一设计原理图如图一所示图一仿真波形图如图二所示图二高通交流小信号分析如图三所示图三3.2方案二设计原理图如图四所示图四仿真波形如图五所示图五高通交流小信号分析如图六所示图六3.3 电路分析方案二为二阶高通滤波器，其中K f=-C/C1f0=（1/2π）（1/R1R2CC1）1/2w0/Q=(2C+C1)/(RCC1)通过以上公式计算出电路图中元器件的数值，然后在multisim环境下仿真，在截止频率为500左右时，得到如下数据，如图七所示3.4仿真软件multisim简介Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
4器件清单5 调试在电路安装完毕后，检查电路是否有连接上的错误，用万用表检查是否有虚焊的焊点。
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(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课程设计报告绪论
dsp课程设计报告绪论一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字信号处理的基本理论、方法和应用，具备运用数字信号处理技术解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解数字信号处理的基本概念、原理和算法；（2）掌握常用数字滤波器的设计与分析方法；（3）熟悉数字信号处理在通信、信号检测、图像处理等领域的应用；（4）理解数字信号处理技术的发展趋势和前沿方向。
2.技能目标：（1）能够运用Matlab等软件进行数字信号处理的仿真与分析；（2）具备阅读和理解数字信号处理相关英文文献的能力；（3）学会撰写规范的数字信号处理实验报告和论文。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作精神和创新意识；（2）使学生认识到数字信号处理技术在现代社会中的重要作用；（3）激发学生对数字信号处理领域的兴趣，培养学生的专业素养。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字信号处理基本概念：数字信号、离散时间信号、离散时间系统、Z域分析等；2.数字滤波器：滤波器的基本概念、常用滤波器设计方法（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器等）；3.信号分析与处理方法：傅里叶变换、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、信号检测、信号估计等；4.数字信号处理应用：通信系统、图像处理、语音处理等领域的研究方法和实例；5.数字信号处理发展趋势：现代数字信号处理技术、如深度学习、在信号处理领域的应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课，包括：1.讲授法：通过讲解基本概念、原理和算法，使学生掌握数字信号处理的基本知识；2.案例分析法：分析实际应用案例，使学生了解数字信号处理技术在工程中的应用；3.实验法：通过上机实验，让学生亲手操作，加深对理论知识的理解和掌握；4.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生的团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内外优秀教材，如《数字信号处理》（郑士杰）、《数字信号处理原理与应用》（李翠莲）等；2.参考书：提供相关领域的经典著作和最新研究论文，供学生拓展阅读；3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，辅助学生理解和掌握知识；4.实验设备：配置数字信号处理实验平台，让学生能够进行实际操作和验证。
dsp课程设计报告
DSP课程设计报告班级：姓名：学号：题目一：基于Matlab的数字滤波器设计及其对语音信号的应用1.课程设计的目的：1)．掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法；2)．掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法；3)．掌握在Windows环境下语音信号采集以及时域、频域分析；4)．学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法；5)．学会用MATLAB对信号进行分析和处理。
2.课程设计内容：录制一段自己的语音信号,对录制的信号进行采样;画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;给定滤波器的性能指标,采matlab设计数字滤波器,并画出滤波器的频率响应;然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波,画出滤波后信号的时域波形和频谱,并对滤波前后的信号进行对比,分析信号的变化;回放语音信号。
3.课程设计基础：MATLAB编程基础、数字信号处理知识、语音信号处理知识。
4.具体步骤与要求：4.1 语音信号的采集录制一段自己的话音,或利用老师给的语音，在MATLAB软件平台下,利用函数wavread对语音信号进行采样,记住采样频率和采样点数。
wavrecord(2*fs,fs)4.2语音信号的频谱分析要求画出语音信号的时域波形;然后对语音号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性。
fft4.3设计数字滤波器，画出其频率响应曲线各滤波器的性能指标：(1)低通滤波器性能指标fp＝1000Hz, fs＝1200Hz, As＝40dB, Ap＝1dB。
(2)高通滤波器性能指标fs＝4000Hz, fp＝4300Hz, As＝40dB, Ap＝1dB(3)带通滤波器性能指标fp1＝1200 Hz, fp2＝3 000 Hz, fs1＝1000 Hz, fs2＝3200 Hz, As＝40dB, Ap＝1dB。
要求：(1)频率变换法设计IIR滤波器：可以利用函数butter、cheby1、cheby2和ellip等设计。
DSP高通滤波器课程设计报告材料
D S P课程设计报告题目：FIR高通滤波器设计姓名学号教学院系专业年级指导教师目录一、设计题目 (1)二、设计目标 (1)三、算法研究与参数计算 (1)1、FIR的原理和参数生成公式 (1)2、利用MATLAB计算滤波系数 (1)3、输入信号参数计算 (2)四、编写源程序 (3)五、调试过程 (4)1、调试前准备 (4)2、MATLAB的使用 (5)3、编写及编译程序 (5)4、设置断点和探针 (5)5、打开观察窗口 (6)六、实验结果及分析 (6)1、输入信号的时域波形和频域波形 (6)2、输出信号的时域波形和频域波形 (6)七、设计心得 (7)一、设计题目FIR高通滤波器设计二、设计目标设计一个FIR高通滤波器，通带边界频率为6000Hz，采样频率为20000Hz。
FIR滤波器的设计用MATLAB窗函数法进行。
三、算法研究与参数计算1、FIR的原理和参数生成公式图3-12、利用MATLAB计算滤波系数在MATLAB界面输入图3-2所示程序，可得到滤波系数并生成INC 文件。
图3-2输入freqz（y，1，512），MATLAB中显示高通滤波器的滤波特性曲线。
如图3-3所示。
图3-33、输入信号参数计算MATLAB中输入图3-4中所示程序，包含两种频率成分的正弦信号，一种信号频率1000Hz，一种信号6000Hz。
图3-4其频谱特性曲线如图3-5。
图3-5四、编写源程序参考资料，编写汇编语言源程序：HIGHPASS .set 1 ;if you want to use ,please set the value to 1.global start,fir.mmregsCOFF_FIR_START: .sect "coff_fir".copy "0126.inc"K_FIR_BFFR .set 64d_data_buffer .usect "fir_bfr",64FIR_DP .usect "fir_vars",0d_filin .usect "fir_vars",1output .usect "fir_vars",1input .usect "fir_vars",1d_filout .usect "fir_vars",100hstacksize .set 256stack .usect "fir_vars",stacksize.asg AR4,FIR_DATA_P.asg AR6,INBUF_P.asg AR7,OUTBUF_P.asg AR3,OUTBUF.asg AR2,INBUF.sect "fir_prog"nopstart:stm #stack+stacksize,SPLD #FIR_DP,DPSTM #d_data_buffer,FIR_DATA_PRPTZ A,#K_FIR_BFFR-1STL A,*FIR_DATA_P+STM #d_filin,INBUF_PSTM #d_filout,OUTBUF_PSTM #output,OUTBUFSTM #input,INBUFSTM #100h,BKfir_loop:NOP ;Add Breakpoint & porbe pointLD *INBUF_P,ASTL A,*INBUFCALL firSTH A,*OUTBUF_P+%STH A,*OUTBUFmain_end:b fir_loopfir:; SSBX SXM; SSBX FRCTSTM #d_data_buffer,FIR_DATA_PSTL A,*FIR_DATA_PSTM #(d_data_buffer+K_FIR_BFFR-1),FIR_DATA_Pfir_task:RPTZ A,#K_FIR_BFFR-1MACD *FIR_DATA_P-,COFF_FIR_START,ARET.end五、调试过程1、调试前准备1）启动SETUP并选择芯片。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
D S P课程设计报告题目：FIR高通滤波器设计
姓名
学号
教学院系
专业年级
指导教师
DSP课程设计
目录
一、设计题目 (1)
二、设计目标 (1)
三、算法研究与参数计算 (1)
1、FIR的原理和参数生成公式 (1)
2、利用MATLAB计算滤波系数 (1)
3、输入信号参数计算 (2)
四、编写源程序 (3)
五、调试过程 (4)
1、调试前准备 (5)
2、MATLAB的使用 (5)
3、编写及编译程序 (5)
4、设置断点和探针 (6)
5、打开观察窗口 (6)
六、实验结果及分析 (6)
1、输入信号的时域波形和频域波形 (6)
2、输出信号的时域波形和频域波形 (7)
七、设计心得 (8)
一、设计题目
FIR高通滤波器设计
二、设计目标
设计一个FIR高通滤波器，通带边界频率为6000Hz，采样频率为20000Hz。
FIR滤波器的设计用MA TLAB窗函数法进行。
三、算法研究与参数计算
1、FIR的原理和参数生成公式
图3-1
2、利用MATLAB计算滤波系数
在MATLAB界面输入图3-2所示程序，可得到滤波系数并生成INC文件。
图3-2
1
DSP 课程设计
输入freqz（y，1，512），MATLAB中显示高通滤波器的滤波特性曲线。
如图3-3所示。
图3-3
3、输入信号参数计算
MATLAB中输入图3-4中所示程序，包含两种频率成分的正弦信号，一种信号频率1000Hz，一种信号6000Hz。
图3-4
其频谱特性曲线如图3-5。
图3-5
2
FIR高通滤波器设计
四、编写源程序
参考资料，编写汇编语言源程序：
HIGHPASS .set 1 ;if you want to use ,please set the value to 1
.global start,fir
.mmregs
COFF_FIR_START: .sect "coff_fir"
.copy "0126.inc"
K_FIR_BFFR .set 64
d_data_buffer .usect "fir_bfr",64
FIR_DP .usect "fir_vars",0
d_filin .usect "fir_vars",1
output .usect "fir_vars",1
input .usect "fir_vars",1
d_filout .usect "fir_vars",100h
stacksize .set 256
stack .usect "fir_vars",stacksize
.asg AR4,FIR_DATA_P
.asg AR6,INBUF_P
.asg AR7,OUTBUF_P
.asg AR3,OUTBUF
.asg AR2,INBUF
.sect "fir_prog"
nop
start:
stm #stack+stacksize,SP
LD #FIR_DP,DP
STM #d_data_buffer,FIR_DATA_P
RPTZ A,#K_FIR_BFFR-1
STL A,*FIR_DATA_P+
STM #d_filin,INBUF_P
3
DSP课程设计
STM #d_filout,OUTBUF_P
STM #output,OUTBUF
STM #input,INBUF
STM #100h,BK
fir_loop:
NOP ;Add Breakpoint & porbe point
LD *INBUF_P,A
STL A,*INBUF
CALL fir
STH A,*OUTBUF_P+%
STH A,*OUTBUF
main_end:
b fir_loop
fir:
; SSBX SXM
; SSBX FRCT
STM #d_data_buffer,FIR_DATA_P
STL A,*FIR_DATA_P
STM #(d_data_buffer+K_FIR_BFFR-1),FIR_DA TA_P
fir_task:
RPTZ A,#K_FIR_BFFR-1
MACD *FIR_DATA_P-,COFF_FIR_START,A
RET
.end
五、调试过程
4
FIR 高通滤波器设计
1、调试前准备
1）启动SETUP并选择芯片。
2）在CCS的安装目录下的myproject的子目录下创建新文件夹，命名1207030126。
2、MATLAB的使用
使用MATLAB生成0126.Inc文件和1207030126.dat文件，保存在1207030126文件夹中。
如图5-1：
图5-1
3、编写及编译程序
1）新建project并命名1207030126。
2）在project中添加0126.asm文件和
0126.cmd文件。
如图5-2。
3）编译并链接程序。
4）设置工程文件，选择菜单“project”的
“build options…”项。
图5-2
5）加载程序。
File—load program
5
DSP 课程设计
4、设置断点和探针
在标号“fir_loop”下的“NOP”语句处设置软件断点和探针。
选择“file”、“file I/O…”;按照实验程序操作。
5、打开观察窗口
选择菜单“view”、“Graph”、“time/Frea uency…”。
按要求设置。
六、实验结果及分析
1、输入信号的时域波形和频域波形
输入信号的时域波形如图6-1所示，频域波形如图6-2所示。
图6-1
图6-2
这个信号由1000Hz和6000Hz的信号叠加而得。
6
FIR 高通滤波器设计
2、输出信号的时域波形和频域波形
输出信号的时域波形如图6-3所示，频域波形如图6-4所示。
图6-3
图6-4
从输入信号波形和输出信号波形对比看，低频信号（1000Hz）不能顺利通过滤波器，被削减到几乎为0，而高频信号（6000Hz）可以顺利通过。
因此这是一个性能良好的高通滤波器。
7
DSP课程设计
七、设计心得
本次我的课程设计是基于窗函数法的FIR数字高通滤波器，由于数字信号处理课程是上学期学的，再加上自己对MATLAB软件操作不熟练。
导致前期用了很长一段时间查阅相关书籍，重新学习了数字滤波器的相关知识和MATLAB软件的操作方法。
同时也锻炼了文件检索和查找数据手册的能力。
通过本次课程设计，加深了我对数字滤波器理解。
也认识到数字滤波器在实际生活具有广泛的应用。
同时，改变了我对数字信号的看法，原来，枯燥的理论也有很多有趣的应用。
在本次课程设计过程中，发现自己理论知识的薄弱，需要在以后的学习过程中加强。
同时也感谢曹玉英老师的讲解和其他同学的帮助。
8。