基于DSPFIR数字滤波器的设计说明.doc

基于DSPFIR数字滤波器的设计说明 一、数字滤波器的基本理论 数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一。它是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置，可以作为应用系统对信号的前期处理。数字滤波器具有稳定性好、精确度高、灵活性强与不受外界影响等特性。 1.1 数字滤波器的分类 根据滤波器的结构和特性，可以将数字滤波器分类为两大类：Finite Impulse Response（FIR）数字滤波器和Infinite Impulse Response（IIR）数字滤波器。FIR数字滤波器的输出信号仅取决于输入信号的当前值和过去值，而IIR数字滤波器的输出信号还取决于过去的输出信号。 1.2 数字滤波器的应用 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。例如，在语音处理中，数字滤波器可以用来去除噪音和回声；在图像处理中，数字滤波器可以用来去除图像中的噪点和模糊。 二、FIR数字滤波器的设计和实现 FIR数字滤波器是一种常用的数字滤波器，其特点是输出信号仅取决于输入信号的当前值和过去值。FIR数字滤波器可以使用窗函数法和有限差分法来设计。 2.1 窗函数法 窗函数法是FIR数字滤波器设计的常用方法。窗函数是一种数学函数，用于削弱信号的频率分量。常用的窗函数有矩形窗、汉宁窗、哈米特窗等。窗函数法的设计步骤包括：选择合适的窗函数；计算窗函数的频率响应；使用频率响应来设计FIR数字滤波器。 2.2 有限差分法 有限差分法是一种基于差分方程的FIR数字滤波器设计方法。该方法可以将FIR数字滤波器设计问题转换为一个线性方程组，从而可以使用数值方法来求解。 三、基于DSP的FIR数字滤波器设计 基于DSP的FIR数字滤波器设计是使用DSP芯片来实现FIR数字滤波器的方法。DSP芯片具有高效的计算能力和灵活的编程接口，可以实现复杂的数字信号处理算法。 3.1 TI公司的TMS320C55x DSP芯片 TMS320C55x是TI公司的一种16位定点DSP芯片，具有高效的计算能力和灵活的编程接口。该芯片可以用于实现复杂的数字信号处理算法，例如FIR数字滤波器。 3.2 MATLAB环境下的FIR数字滤波器设计 MATLAB是一个常用的数字信号处理工具，可以用于设计和仿真FIR数字滤波器。在MATLAB环境下，可以使用窗函数法和有限差分法来设计FIR数字滤波器，并使用MATLAB的滤波器设计工具来实现滤波器的设计。 四、DSP快速设计FIR数字滤波器的方法 DSP快速设计FIR数字滤波器的方法是使用DSP芯片来实现FIR数字滤波器的设计和实现。该方法可以使用MATLAB环境下的DSP程序来寻找系数的快速传递法。 4.1MATLAB环境下的DSP程序设计 在MATLAB环境下，可以使用DSP程序来设计FIR数字滤波器。该程序可以使用窗函数法和有限差分法来设计FIR数字滤波器，并使用MATLAB的滤波器设计工具来实现滤波器的设计。 4.2 系数的快速传递法 系数的快速传递法是使用DSP程序来寻找系数的方法。该方法可以使用MATLAB环境下的DSP程序来实现系数的快速传递。 五、基于TMS320C55x的FIR数字滤波器系统设计 基于TMS320C55x的FIR数字滤波器系统设计是使用TMS320C55x DSP芯片来实现FIR数字滤波器的系统设计。该系统设计包括时钟信号产生电路、芯片电源供电电路、模数转换和数模转换芯片与C55X连接电路、外挂程序存贮器FLASH电路、扩展RAM存贮器等基本外围电路的设计。 5.1 时钟信号产生电路的设计 时钟信号产生电路是FIR数字滤波器系统的核心部分。该电路可以使用时钟信号发生器芯片来实现时钟信号的产生。 5.2 芯片电源供电电路的设计 芯片电源供电电路是FIR数字滤波器系统的另一个重要部分。该电路可以使用电源管理芯片来实现芯片的供电。 本文总结了基于DSPFIR数字滤波器的设计说明，包括数字滤波器的基本理论、FIR数字滤波器的设计和实现、基于DSP的FIR数字滤波器设计、DSP快速设计FIR数字滤波器的方法和基于TMS320C55x的FIR数字滤波器系统设计等内容。这些内容为数字信号处理领域的研究和应用提供了重要的参考价值。