DSP實驗手冊實驗八數(shù)字濾波器設(shè)計(精)

1、實驗八數(shù)字濾波器一.實驗?zāi)康模?.熟悉 CCS 集成開發(fā)環(huán)境；2.熟悉 SEED-DTK5416 實驗環(huán)境；3.掌握數(shù)字濾波器的設(shè)計過程；4.了解 FIR、IIR 的原理和特性；5.熟悉設(shè)計 FIR、IIR 數(shù)字濾波器的原理和方法；6.了解 DSP 的特殊的尋址方式；7.掌握 Probe Points 的使用方法。二.實驗內(nèi)容：1.通過 MATLAB 設(shè)計確定 FIR 與 IIR 濾波器系數(shù)；2.DSP 初始化3.A/D 采樣4.FIR、IIR 運算，觀察濾波前后的波型變化5.串口發(fā)送三.實驗背景知識1.有限沖擊響應(yīng)數(shù)字濾波器（FIR ）的基礎(chǔ)理論2.無限沖擊響應(yīng)數(shù)字濾波器（IIR ）的基礎(chǔ)理

2、論3.模擬濾波器原理（Butterworth 濾波器、chebyshev-l 濾波器、chebyshev-II濾波器和 ellipse 濾波器）4.數(shù)字濾波器系數(shù)的確定方法(本實驗中的濾波器系數(shù)是用MATLAB 得到，首先確定濾波器的通帶范圍，F(xiàn)IR 系數(shù)可直接用 MATLAB 中的函數(shù)求得；IIR 除了濾波器的通帶范圍外，還要確定通帶波動系數(shù)和阻帶的衰減系數(shù)，先根據(jù)不同 的類型濾波器(Butterworth 濾波器、chebyshev-l 濾波器、chebyshev-ll 濾波器和 ellipse 濾波器)函數(shù)算出階數(shù)，之后用相應(yīng)類型的函數(shù)求得傳遞函數(shù)中極點和零點 的系數(shù)，再轉(zhuǎn)化成二階乘子濾

3、波器級聯(lián)的形式，最后按照IIR 運算子函數(shù)的要求格式輸入：h = a11, a21, b21, b01, b11a1i, a2i, b2i, b 其中 1ii 是子濾波器的系數(shù)(例如：a21 是第一個子濾波器的系數(shù) a2。極點系數(shù)為 a，零點系數(shù)為 b。5. FIR 的算法：rj= 刀=-nh k k j x k h 0 0 =j =nx6.IIR 的算法：d(n = x(n - a1*d(n-1 - a2*d(n-2y(n = b0*d( n + b1*d( n-1 + b2*d( n-2四. 實驗程序功能與結(jié)構(gòu)說明：在數(shù)字濾波器實驗中，主要包含以下文件：1.Dtk-filter.c :這是

4、實驗的主程序，包含了系統(tǒng)的初始化，主要是異步串口 的初始化、MCBSP 的初始化、濾波器 FIR 與 IIR 參數(shù)的初始化、以及系統(tǒng)時鐘的設(shè)置；完成與SEED-MMI5402 系統(tǒng)的異步通訊、信號的采集與濾波。2.dec5416.c 對 SEED-DEC5416 各項資源的操作的函數(shù)集，主要包含了對 UART的操作的各個函數(shù)，對 CODEC 的各個控制函數(shù)。以及對系統(tǒng)各項的初始化函3.fir.asm： FIR 濾波器函數(shù)4.iircas5.asm IIR 濾波器函數(shù)5.fltoq15.asm：浮點數(shù)到 Q15 定點數(shù)的轉(zhuǎn)換6.boot.asm：C 環(huán)境的引導程序；7.memory.asm 包含

5、了對 FLASH 的各項操作、程序空間 MEMORY 的讀 寫。8.sysreg.asm 包含了對 DSP 的各項控制，像中斷的設(shè)置、系統(tǒng)時鐘設(shè)置、 及各項寄存器的操作。9.uart.asm 對異步串口的寄存器的讀與寫。10. v ector.asm:包含了 VC5416 的中斷向量表。11. d ec5416.cmd :聲明了系統(tǒng)的存貯器配置與程序各段的連接關(guān)系。12. v c54x.inc:聲明了 VC54x 系列 DSP 的片內(nèi)寄存器的地址與設(shè)置13. d ec5416.inc：定義了 SEED-DEC5416 模板上資源的地址與設(shè)置的常量定 義。14. *.h :各子函數(shù)的頭文件。在濾

6、波器實驗中，主要實現(xiàn)了 FIR 與 IIR 濾波器的實現(xiàn)。同時完成了對 SEED-MMI5402 的通訊。以及信號的采集與傳送。以及處理系統(tǒng)復(fù)位命令與通訊出錯的 故障。五. 實驗程序流程圖：F 面是本實驗的流程圖:桃舟啊棚心購狼右醫(yī)加六. 實驗要求：對帶有噪聲的不同輸入信號（正弦波、方波、三角波）進行 FIRIIR 濾波，結(jié) 果輸出到LCD 上顯示，觀看濾掉噪聲后的波形。七. 實驗步驟：1.實驗的演示：在脫機（不接 CCS ）的情況下，可以首先進行實驗的演示。在 SEED- DTK5416 的實驗選項的菜單下，選擇濾波器實驗一項。等待裝載程序后，可按菜 單操作，完成濾波器實驗的演示。通過 LC

7、D 觀察信號在濾波前后的變化2.實驗的調(diào)試：1 將 DSP 仿真器與計算機連接好;2 將 DSP 仿真器的 JTAG 插頭與 SEED-DEC54xx 單元的 J8 相連接;3 啟動計算機，當計算機啟動后，打開 SEED-DTK5416 的電源。觀察 DTK-IO單元的+5V、+3.3V、+15V、-15V 的電源指示燈是否均亮；若有不亮的，請斷 開電源，檢查電源。4 等待 LCD 顯示器上出現(xiàn)濾波器實驗程序引導完成?！敝?，打開 CCS，進 入 CCS的操作環(huán)境。5 裝入 DTK-FILTER.wks 調(diào)試環(huán)境，進行調(diào)試。通過 Probe Points 來觀察濾波 前后波形的變化。注：關(guān)于

8、Probe Points 的設(shè)置如下：1.先設(shè)置兩個圖形窗口:2.填寫圖形框的屬性，其中圖一為原始數(shù)據(jù)，圖二為濾波后的數(shù)據(jù)1）起始地址為 0 x2c28 的為原始數(shù)據(jù)4 wkjoSxx, CPIJ_1 - CS-iX4：( (xTipo*r Stixilo - |dec5416 |PrciBer華i. bon TtDJBIOS世ndo聊站Fie dt yiew Project QebugStandard Tpot-GELTOObJFTfljectHxjZ DefejgTootr EToctrStatus Bar|DTK-FILTER.14 rTHPlijgn TootarsQGASSeFTiW

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