文档介绍：DSP课程设计
实验报告
FIR与IIR滤波的DSP 实现以及二者的比较
指导教师:
院(系): 电信学院
设计人员: 学号:
学号:
成绩:
工程设计50
报告20
答辩30
总分
评语:
指导教师签字:
日期:
目录
一、设计任务书…………………………………………………………2
二、设计内容……………………………………………………………2
三、设计方案、算法原理说明…………………………………………2
四、程序设计、调试与结果分析………………………………………11
五、设计(安装)与调试的体会………………………………………
32
六、参考文献……………………………………………………………34
一、设计任务书
在信号与信息处理中,提取有用信息就要对信号进行滤波。利用DSP可以实时地对信号进行数字滤波。本设计要求利用DSP的DMA方式进行信号采集和信号输出,同时对外部输入的信号进行数字滤波。在滤波时同时用fir与iir滤波器进行滤波,并比较二者的区别。
二、设计内容
对DMA进行初始化;
(2) 对A/D、D/A进行初始化;
(3) 编写DMA中断服务程序,实现信号的实时滤波;
(4) S信号分析工具分析信号的频谱成分,确定滤波器的参数,利用MATLAB设计数字滤波器,提取滤波器参数;
(5) 设计数字滤波算法,或调用DSPLIB中的滤波函数,实现对信号的fir滤波。
(6) 比较加不同窗和阶数时fir滤波器的滤波效果;
(7) 设计数字滤波算法,或调用DSPLIB中的滤波函数,实现对信号的iir滤波。
(8) 比较fir数字滤波器与iir数字滤波器的效果
三、设计方案、算法原理说明
(一)硬件原理:
McBSP是多通道缓冲串行口,他支持全双工通信,双缓冲数据寄存器,允许连续的数据流。支持传输的数据字长可以是8位、12位、16位、20位、24位或32位。并且内置u律和A律压扩硬件。
McBSP在结构上可以分为一个数据通道和一个控制通道。数据通道完成数据的发送和接受。控制通道完成的任务包括内部时钟的产生、帧同步信号产生、对这些信号的控制及多通道的选择等。控制通道还负责产生接口信号送往CPU,产生同步事件通知DMA控制器。
在CCS集成开发环境中,与McBSP相关的头文件有:、。在这两个头文件中,定义了McBSP串行口的寄存器资源及使用方法。
TLC320AD50C是TI公司生产的SIGMA-DELTA型的16位A/D、D/A转换电路,,内涵抗混叠滤波器和重构滤波器,属于模拟接口芯片(AIC),它有一个能与多种昂DSP芯片相连的同步串行通信接口,其采样速率课通过DSP编程来设置。在DAC之前有一个插值滤波器一保证输出信号平滑,在ADC之后有一个抽取滤波器以提高输入信号的信噪比。AD50C片内还包括一个定时器(调整采样率和帧同步延时)和控制器(可编程的增益放大器,锁相环PLL,通信协议等)。AD50有28脚的塑料SOP封装(带DW后缀)和48脚的塑料扁平QFP封装(带PT后缀),体积较小,适用于便携设备。AD50C的工作温度范围是0-70摄氏度,,最大功耗为120mW。
在CCS集成开发环境中,与TLC320AD50C 。在这个头文件中,定义了与ad50CODEC相关的枚举变量和库函数。,还可以利用这些枚举变量自己重新编写codec函数,使用枚举变量相互产生所需要的ad50寄存器的初始化值。。
(二)滤波器的理论设计分析
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直接存储器访问(Direct Memory Access,简称DMA)是C54x DSP非常重要的片上外设,
DMA控制器可以完成数据传输而不影响CPU,因此数据传输速度快。在要求信号实时采集和处理的系统中常采用DMA方式进行信号采集与传输。
本实验利用DMA通道2与McBSP1通道结合来读取A\D转换数据,利用DMA通道3与McBSP1通道结合来将处理后的数据发送至D\A。
当一组数据处理完后,将数据存放在存储区out_buffer+frame*0x100中,选择out_buffer+frame*0x100为DMA通道3传送数据首地址,并选择源地址工作在不调整模式。
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IIR数字滤波器差分方程的一般形式为:
式中ai、bi为滤波系数。当bi全为零