DSP實驗報告-FIR濾波器的DSP實現

FIR濾波器的DSP實現一、 實驗內容先用MATLAB設計一個FIR低通濾波器，然后在DSP平臺上實習對低中高混音歌曲的濾波。二、 實驗設計1、利用MATLAB分析歌曲頻譜在MATLAB中輸入程序，來畫出'低音鼓wav’歌曲的頻譜。獲取的頻譜圖片如下圖1所示。上圖為歌曲的頻譜。顯見頻率分布比較豐富，歌曲為低音鼓，歌曲的截止頻率大概在130Hz左右。所以在要求設計低通濾波器中，采樣頻率Fs=44KHZ，Fc=130。階數為32階（如果階數太高，會使計算量加大和系統(tǒng)噪聲的影響，濾波效果會大受影響）。在MATLAB中使用濾波器設計工具箱（FDA）設計濾波器即可。2、在MATLAB中設計低通濾波器在MATLAB中，利用設計工具箱（FDA）設計濾波器。我所設計的是FIR漢明窗，階數為32階，采樣頻率Fs=44KHZ，Fc=130。FDA濾波器設計的低通濾波器如下圖2所示。

—CurrentFilterInformationlMagnitudeFSesponse(dB):structure: Direct-FormFIROrder: 32Stable: YesSource: DesignedffPJ-BO0 2 4 6 8 10 12 14 16IS20StoreFilter...FilterManager...Frequency(kHz)ResponseType @—CurrentFilterInformationlMagnitudeFSesponse(dB):structure: Direct-FormFIROrder: 32Stable: YesSource: DesignedffPJ-BO0 2 4 6 8 10 12 14 16IS20StoreFilter...FilterManager...Frequency(kHz)ResponseType @LowpassHighpassOBandpassOBandstop■Differentiator—DesignMethod _：lHRBi.itterworth⑥firWndowFilterOrderSpecifyorder:MinimumorderFrequencySpecificationsUnits:HzFs: 44000Options jScalePassband^ndow: Hamming_-JFunctionName:| |Parameter:IView|Fc: 130MagnitudeSpecifications_Theattenuationatcutofffrequenciesisfixedat6dB(halfthepassbandgain)DesignFilter-圖2FDA設計低通濾波器界面圖2是打開的濾波器設計的主界面圖，在圖2上可以設計各種滿足用戶要求的濾波器，包括濾波器的類型（IIR或FIR）、濾波器的階數、濾波器的種類、濾波器的截至頻率、帶寬、紋波系數、采樣頻率等各種和設計濾波器有關的所有參數。我們設計32階漢明窗（Hamming）函數的FIR型濾波器，采樣頻率為44KHz，截至頻率為130Hz的低通濾波器。圖中中間顯示的數據為設計好的濾波器的頻率特性圖。3、濾波器C語言設計在編寫C程序之前，首先將濾波器的參數寫出，從上面濾波器的設計中可以得出濾波器的參數。將濾波器的參數放到C語言的主程序中。調試，裝載，然后在DSP開發(fā)板上試聽即可。3、實驗總結在這次的實驗中，我設計的是截止頻率為130KHZ的低通濾波器。試聽濾波后的歌曲，明顯感覺高音部分的雜音被濾除，得到比較好的濾波效果。在選擇濾波器的階數時，開始由于選擇階數太低，因此造成截止帶比較寬，達不到濾波需要的效果。但是濾波器的階數也不宜過大，過大會大大增加不必要計算量，影響濾波效果。因此我改為了32階。通過此次試驗我們對CCS軟件有了個初步的了解，并且懂得了如何在DSP