實(shí)時(shí)FIR濾波器的實(shí)現(xiàn)

1、贛南師院物理與電子信息學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告姓名： 陳如意 鄒麗蓉 賀玲玲班級(jí)：09電信本學(xué)號(hào)：090802003090802071090802053時(shí)間：2012年4月25日設(shè)計(jì)題目基于DSP的實(shí)時(shí)FIR濾波器的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求熟悉AD50/McBSP的初始化設(shè)置及其使用方法，以及實(shí)時(shí)R濾波器的實(shí)現(xiàn)了解DSP/BIOS程序設(shè)計(jì)。熟悉DSPLIB中FIR函數(shù)的調(diào)用及參數(shù)設(shè)置。掌握FIR濾波器的原理與設(shè)計(jì)方法；學(xué)會(huì)在CCS平臺(tái)編寫C程序?qū)崿F(xiàn)FIR濾波。設(shè)計(jì)過(guò)程1.設(shè)計(jì)原理1.1 FIR濾波器設(shè)計(jì)原理在數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用中往往需要設(shè)計(jì)線性相位的濾波器，F(xiàn)IR濾波器在保 證幅度特性滿足技術(shù)要求的同時(shí)，很容易做到

2、嚴(yán)格的線性相位特性。FIR濾波 器不斷地對(duì)輸入樣本x(n)延時(shí)后，再作乘法累加算法，將濾波結(jié)果y(n) 輸出，因此，F(xiàn)IR實(shí)際上是一種累加運(yùn)算。在數(shù)字濾波器中，F(xiàn)IR濾波器的最主要的特點(diǎn)是沒(méi)有反饋回路，故不存在 不穩(wěn)定的為題，同時(shí)，可以在幅度特性隨意設(shè)置的同時(shí)，保證精確的線性相位。 穩(wěn)定和線性相位特性是FIR濾波器的突出優(yōu)點(diǎn)。另外，它還有以下特點(diǎn)：設(shè)計(jì) 方式是線性的；硬件容易實(shí)現(xiàn)；濾波器過(guò)渡過(guò)程具有有限區(qū)間；相對(duì)IIR濾波 器而言，階次較高，其延遲也要比同樣性能的IIR濾波器大得多。FIR數(shù)字濾波器系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：H ( z )=里=習(xí)頃z - n XCo通過(guò)反z變換，數(shù)字濾波器的差分方程為

3、：y (n)=祝 h x(n - k)k =0由上式可以得出如下圖所示的直接型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)又可以成為卷積型結(jié) 構(gòu)。將轉(zhuǎn)置理論應(yīng)用于圖1.1可以得到轉(zhuǎn)置直接型結(jié)構(gòu)。將式中的系統(tǒng)函數(shù)H(z)分解成若干一階和二階多項(xiàng)式的連乘積：H (z) = H H ik (z )EI H 2 k (z) k=1k=1則由此式可以構(gòu)成如圖1.2所示的級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)。其中H 1k(z) = O0D +%)z-1為一 階節(jié)，H2k (z) = a02 + ak) + a2k為二階節(jié)。每個(gè)一階節(jié)、二階節(jié)可用圖1.2級(jí) 聯(lián)型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)M1=M2時(shí)，即得到圖1.3所示的具體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的每 一節(jié)都便于控制零點(diǎn)，在需要控制傳

4、輸零點(diǎn)時(shí)可以采用。但是它所需要的系數(shù) a比直接型的h(n)多。在對(duì)濾波器計(jì)算時(shí)間沒(méi)有特殊要求的時(shí)候可以采用這 種形式。若需要嚴(yán)格考慮濾波器的計(jì)算時(shí)間則需要同時(shí)考慮它們的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn) 來(lái)設(shè)計(jì)。這在算法設(shè)計(jì)的時(shí)候要使用軟件編輯環(huán)境來(lái)計(jì)算運(yùn)行的時(shí)間問(wèn)題。通 常FIR的計(jì)算時(shí)間都較長(zhǎng)。很多時(shí)候我們需要犧牲時(shí)間來(lái)獲得想要得到的濾波區(qū)功能。圖1.1 FIR濾波器直接型結(jié)構(gòu)圖H H/r)e 為卜-4 取0)h w t - 圖1.2級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)圖,j)村腴h 卜 q廣|圖1.3級(jí)聯(lián)型具體結(jié)構(gòu)FIR濾波器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)分節(jié)的延遲線，把每一節(jié)的輸出用濾波器系數(shù) 進(jìn)行加權(quán)累加，便得到濾波器的輸出結(jié)果，它總是穩(wěn)定并且可實(shí)

5、現(xiàn)的。在一些 工程實(shí)際應(yīng)用(如：圖像處理、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào))中，往往對(duì)相位要求較高。FIR 濾波器可以實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的線性相位，從而得到了廣泛應(yīng)用。它的差分方程數(shù)學(xué)表達(dá)式為：y(n) = N 1 b x(n - k)k=0式中，N是FIR濾波器的抽頭系數(shù)，x(n)表示在n時(shí)刻輸入的信號(hào)樣 值，h(n)表示濾波器的第n級(jí)抽頭系數(shù)。橫截型FIR濾波器的結(jié)構(gòu)如圖1.4 所示：X(n)z-1z -1z -1ifUi fifh(0)h(1)h(2)h(N-2)h(N-1)y(n),勉圖1.4 FIR濾波器的橫截型結(jié)構(gòu)2設(shè)計(jì)方案2.1方案一：窗函數(shù)法窗函數(shù)法也稱為傅里葉級(jí)數(shù)法。理想的數(shù)字濾波器頻率特性H(eJW)是

6、無(wú) 法實(shí)現(xiàn)的，F(xiàn)IR的設(shè)計(jì)就是要尋找一個(gè)可以得到的頻率特性H(ejw) = tlh(n)e-網(wǎng)來(lái)逼近H(ejw)，這相當(dāng)于用一個(gè)可實(shí)現(xiàn)的單位脈沖響應(yīng) n=0h (n)去逼近一個(gè)理想單位脈沖響應(yīng)氣(n)。七(n)可由理想頻率特性H(ejw)通過(guò)傅氏反變換得到，h (n) = J H (ejw)d。一般來(lái)說(shuō)，這樣得到的理想單 d2兀d兀位脈沖響應(yīng)序列七(n)是個(gè)無(wú)限長(zhǎng)序列，因而是非因果的。設(shè)有一個(gè)截止頻率 為的理想線性相位低通，延時(shí)為，其頻率特性是：H ew)=ej%0 小 Hd I 0 兀tC得到:h (n)=，低(n-T sd兀(n-t )這是一個(gè)以n=t為中心偶對(duì)稱的無(wú)限長(zhǎng)非因果序列，要想用

7、一個(gè)有限長(zhǎng) 的因果序列去逼近它，最簡(jiǎn)單的方法是截取從0到N-1的一段來(lái)表示它，及 h(n) = hd (n) (0 n N -1);其他 N： h(n) = 0。同時(shí)，為了保證線性相位，還要滿足偶對(duì)稱h(n) = h(N 1 n)。這就像透過(guò)一個(gè)窗口觀看到的一段氣(n)，因此h(n)就表示成七(n)和一個(gè)窗口函數(shù)的 乘積，這樣對(duì)h(n)的求解就變?yōu)閔(n)=氣(n)*%,這里的W就被稱為窗函數(shù)， 既然一個(gè)頻域上的標(biāo)準(zhǔn)的矩形窗口對(duì)應(yīng)于時(shí)域是一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的序列，那么在時(shí) 域上截取一段必然會(huì)造成頻域的矩形窗口的失真。相應(yīng)的，截取出的信號(hào)也相 應(yīng)失真，從而需要改變?cè)瓉?lái)窗口的形狀來(lái)修正經(jīng)過(guò)時(shí)域截取后的窗口

8、失真。2.2方案二：頻率抽樣法窗函數(shù)法是從時(shí)域出發(fā)，用窗函數(shù)截取理想的h (n)得到h(n)，以此有限 d長(zhǎng)的h(n)近似氣(n)，這樣得到的頻率響應(yīng) H(ejw)逼近于理想的頻率響應(yīng)間隔抽樣% (ejw)% (ejw)。頻率抽樣法是從頻率出發(fā)，將給定的理想頻率響應(yīng)% (ejw)加以等=Hd (k)皿gN然后以此H (k )作為FIR濾波器的頻率響應(yīng)抽樣值H (k )，再根據(jù)DFT (離散傅 d氏變換)定義由頻域這N個(gè)抽樣值來(lái)唯一定義一個(gè)有限長(zhǎng)序列h(n)，同樣也可以算出FIR濾波器的系統(tǒng)抽樣函數(shù)H(z)及頻率響應(yīng)H(ejw)，可以推出頻率響應(yīng)H(ejw)是頻率抽樣值H(k)與線性相位因子e-

9、j低n一 1)/2及如下內(nèi)插函數(shù)S(o ,k)的線一 sin 竺性組合。S(,k)=篇e-jN 一 2N , 冗k、sin(: 丁)2 N所以，在各頻率取樣點(diǎn)上，實(shí)際濾波器的頻率響應(yīng)是嚴(yán)格地和所要求的濾波器的頻 率響應(yīng)一致的，逼近誤差為零，但在抽樣點(diǎn)之間的頻率響應(yīng)是各取樣點(diǎn)的內(nèi)插函數(shù)的延 伸疊加而成，有一定的逼近誤差，誤差大小取決于頻率響應(yīng)曲線的圓滑程度和抽樣點(diǎn)的 密度。為了減少誤差就要增加抽樣點(diǎn)數(shù)目即增大采樣頻率，抽樣點(diǎn)之間的理想頻率特性 變化越陡，則逼近誤差越大，在理想頻率特性的不連續(xù)點(diǎn)附近會(huì)產(chǎn)生肩峰和紋波。頻率 抽樣法的優(yōu)點(diǎn)是可以在頻域設(shè)計(jì)，適于利用最優(yōu)化方法，而且這種方法特別適用于窄帶

10、 選頻濾波器，但頻率抽樣法的抽樣頻率只能是2n /N的整數(shù)倍或2n /N的整數(shù)倍加上n /N。不能保證截止頻率。的準(zhǔn)確取值，要實(shí)現(xiàn)精確的就必須取N足夠大，相應(yīng)的計(jì) 算量也很大。此外，它的阻帶最大衰減一般，也只有30-50dB左右，很難滿足頻域特性 要求較高的場(chǎng)合。2.3方案三:Chebyshev逼近法窗函數(shù)法和頻率采樣法設(shè)計(jì)的濾波器的頻率特性都是在不同意義上對(duì)所 給理想頻率特性氣(ejw)的逼近。由數(shù)值逼近理論可知，對(duì)某個(gè)函數(shù)f(x)的 逼近一般有以下三種方法：插值法(Interpolating Way)最小平方逼近法(Least Square Approaching Way)一致逼近法(C

11、onsistent Approaching Way)切比雪夫最佳一致逼近的基本思想是，對(duì)于給定區(qū)間a,b上的連續(xù)函數(shù) f(x)，在所有n次多項(xiàng)式的集合中，尋找一個(gè)多項(xiàng)式p(x)，使它在a,b上對(duì) f(x)的偏差和其它一切屬于平的多項(xiàng)式p(xMWf(x)的偏差相比是最小的，即： nmax| p( x) - f (x) = minmax(p( x) - f (x)切比雪夫逼近理論，解決了 p (x)的存在性、唯一性和如何構(gòu)造等問(wèn)題。但 切比雪夫逼近法的效率初始極值頻率點(diǎn)的估計(jì)，且通帶和阻帶內(nèi)波紋數(shù)較多， 這是Chebyshev方法的兩個(gè)主要缺點(diǎn)。FIR窗函數(shù)法的基本步驟：把氣(ejw)經(jīng)傅里葉變換

12、，得hd (n)；對(duì)匕(n)自然截短到所需的長(zhǎng)度；將截短后的hd (n)右移M個(gè)采樣間隔，得h(n)；將h(n)乘以合適的窗函數(shù)得到所要濾波器的沖擊響應(yīng)，窗函數(shù)以n=M對(duì) 稱。利用所求得的單位抽樣響應(yīng)，即可用硬件構(gòu)成濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)H(z)， 也可利用h(n)在計(jì)算機(jī)上用軟件實(shí)現(xiàn)濾波。3.2典型窗函數(shù)介紹數(shù)據(jù)窗在FIR濾波器的窗函數(shù)設(shè)計(jì)中起著重要的作用，它的性能的好壞直 接影響著濾波器的過(guò)渡帶寬和衰減的大小。對(duì)窗函數(shù)總的要求，是希望他的頻 譜中的主瓣盡量窄，旁瓣幅度盡量小，尤其是第一旁瓣。此外，窗函數(shù)還應(yīng)該 滿足下列要求以便可以定量地比較各函數(shù)的性能。W(n)應(yīng)是非負(fù)的實(shí)偶函 數(shù)，為了使濾波器

13、獲得較大的主旁瓣能量化，從對(duì)稱中心開始w(n)應(yīng)是非1四遞增的；為了保證濾波器的通帶增益為1，應(yīng)有：(0) = 土 j W(eje虬=1-兀為了保證濾波器的相位特性不因加窗而改變，一般要求W(ejw)是恒正的； 這里給出如下三個(gè)頻域指標(biāo)作為窗函數(shù)性能的性能參數(shù)：3dB帶寬B，它是主瓣歸一化幅度(20log覽J)下降到-3dB時(shí)的、 、，, 一, ，一、，、2兀,、，帶寬。當(dāng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為N時(shí)，最大可能的頻率分辨率是=竺，則B的單位N可以是宜；最大旁瓣峰值A(chǔ)(dB)。A越小，由旁瓣引起的振蕩幅度越?。慌园攴逯禎u進(jìn)衰減速度D(dB/oct)；矩形窗(Rectangle Window)由于矩形窗時(shí)講理想

14、的通帶所對(duì)應(yīng)的時(shí)域部分，無(wú)限長(zhǎng)截?cái)嗟接邢揲L(zhǎng)。 (n) = 1,n=0,1,N-1它的波形及其幅頻響應(yīng)曲線如3.1示:Time domain5Eples 15208 6 4 2 0 o o o OeauT-DmANormalized Frequency (x兀 rad/sample)圖3.1矩形窗波形及其幅頻響應(yīng)曲線（N=21）它的窗口形式Wn = 1*礎(chǔ)，這樣在轉(zhuǎn)換成頻域是，理想的矩形通帶會(huì)產(chǎn)生畸變，畸 變情況如下圖3.3所示40200-20-40-60-80Frequency domain0.20.40.60.8Normalized Frequency (x兀 rad/sample)10.8

15、Time domain0.25Eples 15206 4 o o pduMDmA圖3.3經(jīng)矩形窗截短后的畸變由上圖可見，原本十分理想的矩形窗的傳遞函數(shù)現(xiàn)在變成了目前的形狀。三角窗（Triangular）它的波形及其幅頻響應(yīng)曲線如3.4所示：-1000圖3.4三角窗的波形及其幅頻響應(yīng)曲線（N=21）它的窗的形式為：w (n) = 1 n = -?,.-1,0,1,., J2.,2 .、幅頻特性為(ej) = Ne _ j ( n sin( N /4)sin( / 2)3.2.4 漢寧窗(Hanning Window)10.8Time domain0.205Eples 15206 4 o o pd

16、uMDmANormalized Frequency Q兀 rad/sample)Da(pduTnQa它的波形及其幅頻響應(yīng)曲線如圖3.5所示:圖3.5漢寧窗的波形及其幅頻響應(yīng)曲線(N=21)由得到的頻譜圖，可以發(fā)現(xiàn)旁瓣大大的降低了，從而使能量集中在主瓣中， 但是主瓣的寬度增大了一倍。 1Rn (n)它的窗的形式是：(n) = -1-cos2利用傅氏變換的調(diào)制特性(ejdnx(n) o X(ej(-/)，可以得到矩形窗的幅頻特性WR()表示的升余弦窗的幅頻特性:W() = 0.5W ()+ 0.25 Wr -3.2.5 海明窗(Hamming Window)若對(duì)海明窗再做一些調(diào)整就可海明窗(ham

17、ming)也稱為改進(jìn)升余弦窗 以得到使旁瓣最小的窗函數(shù)：(n)=0.54 - 0.46cosRn (n)同時(shí)它的幅頻特性為:W() = 0.54W () + 0.23 W (+ Wr +它的波形及其幅頻響應(yīng)曲線如3.6所示:Normalized Frequency S rad/sample)圖3.6海明窗的波形及其幅頻響應(yīng)曲線（N=21）這將使99.96%的能量集中在主瓣內(nèi)。這樣，在與升余弦窗相等的主瓣寬度下 獲得了更好的旁瓣抑制效果。3.2.6 布萊克曼窗（Blackman Window）它的窗的形式為：(n)=(2m )(4冗n )0.42 - 0.5cos+ 0.08 cos1N -1N

18、 -1)_Rn (n)幅頻響應(yīng)為:U(2兀)+ U3 +2兀、1+ 0.04U (3)+ U（4兀）3 + 一1 N J1N Jk N ；W ()=0.42U ()+ 0.23它的波形及其幅頻響應(yīng)曲線如下圖3.7所示:/i/Time domain5Eples 15208 6 4 2 o o o O eauT-DmANormalized Frequency (x兀 rad/sample)圖3.7布萊克曼窗的波形及其幅頻響應(yīng)取下（N=21）比較各中窗函數(shù)可知，矩形窗函數(shù)具有最窄的主瓣B,但也有最大的旁瓣 峰值A(chǔ)和最慢的衰減速度D。漢寧窗的主瓣寬度稍寬，但有著較小的旁瓣和較 大的衰減速度，因而是窗函

19、數(shù)設(shè)計(jì)法中比較好的選擇。將上述各種窗的指標(biāo)列 于下表3.1中名稱近似過(guò)渡帶寬精確過(guò)渡帶寬最小阻帶衰減矩形4n /N1.8n /N21dB三角8n /N6.4n /N25 dB漢寧8n /N6.2n /N44 dB海明8n /N6.6n /N51 dB布萊克曼12/N11n /N74 dBDSP中的McBsp接口電路基本介紹McBSP 通過(guò) 7 個(gè)引腳（DX、DR、CLKX、CLKR、FSX、FSR 和 CLKS）與外設(shè)接 口。DX和DR引腳完成與外部設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，由CLKX、CLKR、 FSX、FSR實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘和幀同步的控制。由CLKS來(lái)提供系統(tǒng)時(shí)鐘。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)， CPU和DM

20、A控制器將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器DXR，在FSX和CLKX 作用下，由DX引腳輸出。接收數(shù)據(jù)時(shí)，來(lái)自DR引腳的數(shù)據(jù)在FSR和CLKR作 用下，從數(shù)據(jù)接收寄存器DRR中讀出數(shù)據(jù)。接收和發(fā)送幀同步脈沖即可以由內(nèi) 部采樣速率產(chǎn)生器產(chǎn)生，也可以由外部脈沖源驅(qū)動(dòng)，McBSP分別在相應(yīng)時(shí)鐘的 上升沿和下降沿進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。串行口的操作由串行口控制寄存器2SPCR和引腳控制寄存器PCR來(lái)決定； 接收控制寄存器RCR和發(fā)送控制寄存器XCR分別設(shè)置接收和發(fā)送的各種參數(shù)， 如幀長(zhǎng)度等。AD50內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹AD50是TI公司生產(chǎn)的一個(gè)16位、音頻范圍（采樣頻率為2K22.05KHZ）、內(nèi)含抗混疊濾波器和重構(gòu)濾

21、波器的模擬接口芯片，它有一個(gè)能與 許多DSP芯片相連的同步串行通信接口。AD50C片內(nèi)還包括一個(gè)定時(shí)器（調(diào) 整采樣率和幀同步延時(shí)）和控制器（調(diào)整編程放大增益，鎖相環(huán)PLL，主從模 式）。AD50有28腳的塑料SOP封裝（帶DW后綴）和48腳的塑料扁平封裝 （帶PT后綴），體積較小，適應(yīng)于便攜設(shè)備。AD50的工作溫度范圍是070C， 單一 5V電源供電或5V和3.3V聯(lián)合供電，工作時(shí)的最大功耗為120 mW。AD50的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：最上面第一通道為模擬信號(hào)輸入監(jiān)控通道， 第二通道為模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)（A/D）通道，第三通道為數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化 為模擬信號(hào)（D/A）通道，最下面一路是AD50的工

22、作頻率和采樣頻率控制通 道。圖1.4 AD50的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.3.2.1 AD50內(nèi)部寄存器及其作用AD50內(nèi)部有7個(gè)數(shù)據(jù)和控制寄存器，用于編程控制它們的工作狀態(tài)。寄存器0：空操作寄存器。寄存器1：軟件復(fù)位軟件掉電選擇16位或15位工作方式硬件或軟件二次通信請(qǐng)求方式的選擇寄存器2：使能ALTDATA輸入端為ADC選擇16/15位方式寄存器3：選擇FS與FSD之間延遲SCLK的個(gè)數(shù)告訴主機(jī)有幾個(gè)從機(jī)被聯(lián)上寄存器4：為輸入和輸出放大器選擇放大器增益選擇N來(lái)設(shè)置采樣頻率，fs=MCLK/ (128*N)或MCLK/(512*N) 在MCLK輸入端使能外部時(shí)鐘輸入，并旁通內(nèi)部的PLL 寄存器5， 6

23、：保留AD50與DSP的接口電路圖1系統(tǒng)硬件接口音擬號(hào)入 SSAD50與TMS320VC5402是以SPI方式連接的。AD50工作在主機(jī)模 (M/S=1),提供SCLK (數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘)和FS (幀同步脈沖)。TMS320VC5402 工作于SPI方式的從機(jī)模式，BCLKX1和BFSX1為輸入引腳，在接數(shù)據(jù)和發(fā) 數(shù)據(jù)時(shí)都是利用外界時(shí)鐘和移位脈沖。3.3.2.3 AD50的通訊方式AD50有兩個(gè)通信方式一種是15+1方式軟件申請(qǐng)第二串行通信的；另一種 是用FC來(lái)切換通信方式。軟件不太可靠而且15位精度小，對(duì)于音頻數(shù)據(jù)處理 麻煩。故我們采用拉高FC以達(dá)到切換通信方式。普通AD/DA語(yǔ)音模塊控制及原

24、理圖3.4 MCBSP初始化步驟：設(shè) SPCR (12)中 XRST=RRST=FRST=0,使 MCBSP 口處于復(fù)位狀態(tài);設(shè)置各個(gè)相關(guān)寄存器對(duì)應(yīng)位；等待兩個(gè)數(shù)據(jù)周期，確保MCBSP內(nèi)部同步；向發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器DXR寫入數(shù)據(jù)；設(shè) SPCR (12)中 XRST=RRST=FRST=1，使 MCBSP 口離開復(fù)位狀態(tài);信號(hào)處度飭率放為(6)等待兩個(gè)數(shù)據(jù)周期，使MCBSP收發(fā)器啟動(dòng)。3.5軟件設(shè)計(jì)3.5.1程序如下#include math.h#include stdlib.h#define pi 3.14159#include 5410reg.h#include stdio.h#define f

25、c_clock port2000#define LowPass 0#define HighPass 1#define BandPass 2 ioport unsigned fc_clock;ioport unsigned temp;/McBSP2初始化表const unsigned short init_tblx2=0,0 x0000,1,0 x0200,上兩目使McBSP1處于復(fù)位狀態(tài)2,0 x0040,3,0 x0000,4,0 x0040,5,0 x0000,6,0 x0101,7,0 x2000,8,0 x0000,9,0 x0000,10,0 x0000,11,0 x0000,12,

26、0 x0000,13,0 x0000,14,0 x000c,卜兩目使McBSP開始工作0,0 x0001,1,0 x0043；short *init_tbl=(short*)init_tblx;int mtmp;int Type;void Delay()int temp,ft;for(ft=0;ft100;ft+)for (temp=0;temp1000;temp+);void ShortDelay()int tmp;for(tmp=0;tmp100;tmp+);void MainDelay(unsigned int count)int tmp;for(tmp=0;tmpcount;tmp+)

27、;void initMCBSP() int i;for(i=0;in */float WC;int n;int m;int l;float im,re;float a,b,p,wf,d;int k,i;/*/ main() for(m=1; m6; m+)/*參數(shù)初始化*/ for(i=0;i57;i+)HDi=0;Hi=0;Wi=0;/ Xi=0;for(i=0;i300;i+)DBi=0;n=21;/* n=57,為奇數(shù) */WC=0.2; /* wc=0.10-0.90 */ l=300;a=(n-1)/2;for(i=0;in;i+) /*理想矩形函數(shù)(頻域)的時(shí)域形式*/ if(i=

28、a)HDi=WC;elseb=i-a;HDi=sin(pi*b*WC)/(pi*b);switch(m) /*根據(jù)m的值選擇不同的窗函數(shù)*/ /* m=1時(shí)用矩形窗*/case 1:for(i=0;in;i+) Wi=1.0;break;/* m=2時(shí)用三角窗(巴特萊特窗)*/ case 2:for(i=0;i=a)Wi=2.0-2.0*i/(n-1);elseWi=2.0*i/(n-1); break;/* m=3時(shí)用漢寧窗*/case 3:for(i=0;in;i+)Wi=0.5*(1.0-cos(2.0*pi*i/(n-1);break;/* m=4時(shí)用漢明窗*/case 4:for(i

29、=0;in;i+)Wi=0.54-0.46*cos(2.0*pi*(float)i/(n-1); break;/* m=5時(shí)用布萊克曼窗*/case 5:for(i=0;in;i+)Wi=0.42-0.5*cos(2.0*pi*i/(n-1)+0.08*cos(4.0*pi*i/(n-1); break;for(i=0;in;i+)Hi=HDi*Wi; /*對(duì)理想沖擊響應(yīng)加窗(時(shí)域相乘)*/p=pi/l;/*對(duì)加窗后的響應(yīng)序列進(jìn)行傅里葉變換，觀察具幅頻響應(yīng)*/for(k=0;k=l-1;k+)wf=(pi*k)/l;re=0.0;im=0.0;for(i=0;in;i+)re=re+Hi*co

30、s(float)i*wf);im=im+Hi*sin(float)i*wf);d=sqrt(pow(re,2)+pow(im,2); /*求模(幅度)*/DBk=20.0*log10(d);/*轉(zhuǎn)換為對(duì)數(shù)表示形式*/*對(duì)心電圖進(jìn)行濾波*/for(i=0;i57;i+)Yi=0;for(k=0;(k21&k!*-rJinraRe540-01Bnnlcpa 1 nt KcMgHr:praba peLntv ara ant at valid jinan-xlW鄧1-SiGI 心相 Tb5* pIDOiM gL口E TO g I.41T *4114 I .皿 i Dt-5m peIm? points

31、/stv let flt 叫Lid Hdi?:-Ccd Canpoanr 勤占thai* pret-a psmu: to eKh1 i.d. LinrB-18 b I ft BJFX i1Faf shFlUJJ 奪t_. JU j二、二，.: ”ig. .M=1,矩形窗時(shí)濾波后心電圖如下:M=2,三角窗時(shí)濾波后心電圖如下:WxHtrji&J IJd CowpLcw ErTDFXP Wmm.L O RznarlcE-M=3,漢寧窗時(shí)濾波后心電圖如下:UJu !_ L-fi . t r*T F. JJ |四 A 的 E 普B： t*v; g E 呼*： gk * 占3 A- o 口 EH(3 日畫

32、擔(dān)M=4,漢明窗時(shí)濾波后心電圖如下:色 X 的 E 村：g fipw E*皿fjL1?la. I b b h E加A.Mmm fil4 CoipLrWn Q ErTDE-a:P .jtriiirfTEFrnJjrOfdE8 LUfcWe- J Sam =*xiBffVEDUy4QQgiaDLbLnySa口、-f Iwfai. LkfLftiAihhM.M=5,布萊克曼窗時(shí)濾波后心電圖如下:imposer囚 File Edit View Project Debug Profiler GEL Option Tools DSP/BIOS Window HelpFIR. pjt愿1 |陽(yáng)T |Pebu回座國(guó)國(guó)叵f FilesE-O GEL filesProjects白宙 FIR.pjt (Debug): |_| Dependent Projed? LJ DSP/BIOS Config: 口 Generated Files: |_J IndudeLibraries白-包 Sourcej j