dsp課程設(shè)計--fir濾波器設(shè)計

1、<p><b>　　DSP課程設(shè)計</b></p><p>　　題 目: FIR濾波器設(shè)計</p><p><b>　　指導老師:</b></p><p><b>　　姓 名: </b></p><p><b>　　學 號: </b&

2、gt;</p><p>　　專業(yè)年級: 電 信 08</p><p>　　院 系: 電氣信息學院</p><p>　　2012年01月12日</p><p>　　設(shè)計題目：FIR濾波器設(shè)計</p><p><b>　　設(shè)計要求</b></p><p>　　FIR濾

3、波器設(shè)計要求</p><p>　　設(shè)計一個FIR低通（或高通、帶通）濾波器通帶邊界頻率為1500Hz，通帶波紋小于1dB；阻帶邊界頻率為2000 Hz，阻帶衰減大于40 dB；采樣頻率為8000 Hz.FIR濾波器的設(shè)計可以用MATLAB窗函數(shù)法進行。</p><p>　　利用MATLAB計算濾波器系數(shù)</p><p><b>　　fir(n,wn)<

4、;/b></p><p>　　例如：round(fir1(16,1500/8000*2)*32768)</p><p>　　round(fir1(16,1500/8000*2,’high’)*32768)</p><p>　　可用以下語句看頻譜特性，如圖4—1所示為低通濾波特性</p><p>　　圖4—1低通濾波特性曲線</p&

5、gt;<p><b>　　功能描述</b></p><p><b>　　部分語句說明</b></p><p>　　1）.global start,fir設(shè)定全局變量。</p><p>　　2）COFF_FIR_START: .sect”coff_fir”。</p><p>　　Inc

6、lude”ZB0807040126.inc”(設(shè)定系數(shù)文件)。</p><p>　　3）K_FIR_BFFR .set32(濾波階數(shù))。</p><p>　　4）d_filin（存放輸入波形）。</p><p>　　5）d_filout（存放輸出波形）。</p><p><b>　　指定存儲器</b></p>

7、<p>　　指定AR4為FIR_DATA_P數(shù)據(jù)寄存器。</p><p>　　指定AR6為INBUF_P輸入數(shù)據(jù)寄存器。</p><p>　　指定AR7為OUTBUF_P輸出數(shù)據(jù)寄存器。</p><p><b>　　匯編程序部分說明：</b></p><p>　　start部分：程序初始化部分指定寄存器，清

8、空寄存器。</p><p>　　fir_loop部分：循環(huán)調(diào)入輸入數(shù)據(jù)，并調(diào)用子程序fir進行計算。</p><p>　　main_end部分：跳轉(zhuǎn)至循環(huán)部分。</p><p>　　fir部分：子程序部分。其中fir_task部分：進行計算并返回計算結(jié)果。</p><p><b>　　算法特點</b></p>

9、<p><b>　　FIR的原理及公式</b></p><p><b>　　濾波器公式：</b></p><p><b>　　N=1,2,3…</b></p><p><b>　　FIR設(shè)計原理：</b></p><p>　　根據(jù)系數(shù)h是偶對

10、稱為了簡化運算產(chǎn)生如下計算方法</p><p>　　如果一個FIR濾波有一個沖擊響應(yīng)，h(0,h(1),…,h(N-1),和想x（n）描</p><p>　　繪的時常濾波你，輸出濾波y（n）的n給出以下方程式：</p><p><b>　　算法設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)N=20,FIR濾波器算法設(shè)計如下：<

11、;/p><p>　　1.y（n）=h(0)x(20)+h(1)x(19)+,…,+h(19)x(1)+h(20)x(0)</p><p>　　AR4,FIR_DATA_P</p><p>　　AR6,INBUF_P</p><p>　　AR7,OUTBUF_P</p><p>　　程序分別用AR4指向FIR_DATA_P

12、C，AR6指向INBUF_P,AR7指向OUTBUF_P</p><p><b>　　相應(yīng)參數(shù)計算</b></p><p>　　低通濾波器的濾波系數(shù)的計算</p><p>　　round(fir1(20,1750/9600 )*32768)</p><p><b>　　濾波器輸入信號參數(shù)</b>&l

13、t;/p><p><b>　　編寫程序</b></p><p><b>　　源程序</b></p><p>　　.globalstart,fir</p><p><b>　　.mmregs</b></p><p>　　COFF_FIR_START: .se

14、ct "coff_fir"</p><p>　　.include"0807040126.inc"</p><p>　　K_FIR_BFFR .set20</p><p>　　d_data_buffer .usect"fir_bfr",64</p><p>　　FIR

15、_DP .usect"fir_vars",0</p><p>　　d_filin .usect"fir_vars",1</p><p>　　output .usect"fir_vars",1</p><p>　　input .usect "fir_vars

16、",1</p><p>　　d_filout .usect"fir_vars",100h</p><p>　　stacksize .set 256</p><p>　　stack .usect "fir_vars",stacksize</p><p>

17、;　　.asg AR4,FIR_DATA_P</p><p>　　.asg AR6,INBUF_P</p><p>　　.asg AR7,OUTBUF_P</p><p>　　.asg AR3,OUTBUF</p><p>　　.asgAR2,INBUF</p><p>　　.sect"fir_p

18、rog" </p><p><b>　　nop</b></p><p><b>　　start:</b></p><p>　　stm #stack+stacksize,SP</p><p>　　LD#FIR_DP,DP</p><p>　　STM#

19、d_data_buffer,FIR_DATA_P;</p><p>　　RPTZ A,#K_FIR_BFFR-1;RC=31</p><p>　　STLA,*FIR_DATA_P+;</p><p>　　STM#d_filin,INBUF_P</p><p>　　STM#d_filout,OUTBUF_P </

20、p><p>　　STM#output,OUTBUF</p><p>　　STM#input,INBUF</p><p>　　STM#100h,BK</p><p>　　fir_loop: </p><p><b>　　NOP </b></p><p>　　L

21、D*INBUF_P,A</p><p>　　STL A,*INBUF</p><p><b>　　CALLfir</b></p><p>　　STHA,*OUTBUF_P+%</p><p>　　STHA,*OUTBUF</p><p><b>　　main_end

22、:</b></p><p>　　b fir_loop </p><p><b>　　fir: </b></p><p>　　STM#d_data_buffer,FIR_DATA_P</p><p>　　STLA,*FIR_DATA_P</p><p>

23、　　STM#(d_data_buffer+K_FIR_BFFR-1),FIR_DATA_P </p><p>　　fir_task: </p><p>　　RPTZA,#K_FIR_BFFR-1</p><p>　　MACD*FIR_DATA_P-,COFF_FIR_START,A</p><p><b>　　RET&

24、lt;/b></p><p><b>　　.end</b></p><p>　　0807040126.cmd程序</p><p><b>　　MEMORY</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　

25、　PAGE 0:</b></p><p>　　PROG:o= 100h,l= 2000h </p><p><b>　　PAGE 1:</b></p><p>　　DATA1:o= 2600h, l= 1000h</p><p>　　DATA2:o= 2100h, l= 100h</p>

26、;<p>　　DATA3:o= 2200h,l= 100h</p><p>　　DATA4:o= 2300h,l= 100h</p><p>　　DATA5:o= 2400h,l= 100h</p><p>　　DATA6:o= 2500h,l= 100h</p><p><b>　　}</b

27、></p><p><b>　　SECTIONS</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　coff_fir : {}> PROGPAGE 0</p><p>　　fir_prog : {}> PROGPAGE 0</p><

28、p>　　fir_vars : {}> DATA1PAGE 1</p><p>　　fir_coff : {}> DATA2PAGE 1</p><p>　　fir_bfr : {}> DATA3PAGE 1 </p><p><b>　　}</b></p><p><b&

29、gt;　　濾波器系數(shù)測試程序</b></p><p>　　b=round(fir1(20,1750/8000 )*32768)</p><p>　　fid=fopen('0807040126.inc','w');</p><p>　　fprintf(fid,' .word %d\n',b);</p

30、><p>　　fclose(fid)</p><p>　　freqz(b,1,512)</p><p>　　濾波器輸入信號生成程序</p><p>　　i=0:0.4:255;</p><p>　　a=round((sin(2*pi*[i]*7501000/8000)+sin(2*pi*[i]*3600/8000))*32

31、768/2);</p><p>　　fid=fopen('0807040126.dat','w');</p><p>　　fprintf(fid,'1651 2 0 0 0\n');</p><p>　　fprintf(fid,'%d\n',a);</p><p>　　fclos

32、e(fid)</p><p>　　freqz(a,1,512)</p><p><b>　　調(diào)試過程</b></p><p><b>　　調(diào)試前的準備</b></p><p>　　啟動SETUP并選擇芯片。</p><p>　　在CCS的安裝目錄myproject子目錄下創(chuàng)建

33、一個文件夾。</p><p><b>　　MATLAB的使用</b></p><p>　　使用MATLAB工具編寫濾波器系數(shù)測試程序，生成0807040126.inc文件并保存在0807040126文件夾中。</p><p>　　使用MATLAB工具編寫輸入信號生成程序，并生成0807040126.dat文件保存在0807040126文件夾中。

34、</p><p><b>　　編寫及編譯程序</b></p><p>　　選中Project菜單中New命令新建一個工程并命名為0807040126。</p><p>　　選中File菜單中New-Source File命令，并編寫源程序，然后以.asm格式保存在0807040126文件夾里。</p><p>　　再選中

35、File菜單中New-Source File命令，并編寫鏈接程序，然后以.asm格式保存在0807040126文件夾里。</p><p>　　選中Project菜單中Add File tO Project…命令，將以上程序加載到工程目錄下</p><p>　　編譯并鏈接程序，如果有錯就修改，然后再編譯鏈接直到無誤為止。</p><p><b>　　觀察點設(shè)

36、置</b></p><p>　　選中Project菜單中New命令新建一個工程并命名為0807040126。</p><p>　　設(shè)置斷點：在標號fir_loop下面的Nop語句設(shè)置軟件斷點（Toggle breakpoint）探針（ToggleProbe point）。</p><p>　　選中File菜單中File I/O命令，將會看到File I/

37、O對話框按照下圖操作然后選中Add Probe Point…再按以前的試驗方法操作。</p><p><b>　　打開觀察窗口</b></p><p>　　選擇菜單“View”、“Graph”、“Time/Frequency…”按照下面所示操作：</p><p><b>　　地址分別為：</b></p>&l

38、t;p>　　input和output,buffersize:1,display data size:200;DSP Data Type:16-bit signed integer;Sampling Rate:1Hz。</p><p><b>　　運行并觀察結(jié)果</b></p><p><b>　　運行結(jié)果</b></p>&l

39、t;p><b>　　運行結(jié)果</b></p><p><b>　　輸入信號頻譜圖</b></p><p><b>　　設(shè)計心得</b></p><p>　　由于使用MATLAB工具較少，對MATLAB編程不熟練。</p><p>　　在程序編譯過程中，常常在第3）步出現(xiàn)錯

40、誤，經(jīng)仔細分析是生成0807040126.inc文件時以及編譯時工程沒有自動導入0807040126.inc文件有關(guān)。</p><p>　　在編寫程序過程中將.include "0807040126.inc"命令搞錯經(jīng)常出現(xiàn)以下錯誤：</p><p>　　.include "0807040126//0807040126.inc"</p>