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目录
1前言 1
2软件简介 2
Matlab软件简介 2
3
3 FIR滤波器设计 5
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6
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FIR低通滤波器的Matlab设计 8
FIR性能指标的确定 8
Matlab正弦波与方波的确定 9
S软件设计 11
11
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4 IIR低通滤波器的设计 16
16
IIR低通滤波器的设计原理与方法 17
IIR低通滤波器的Matlab设计 18
Matlab正弦波与方波程序 18
S软件设计 20
S软件仿真 20
S程序 22
5心得体会 26
参考文献 27
1前言
DSP数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。传感器数字信号处理是利用传感器对模拟信号或数字信号进行采集并把其转换成计算机可识别的电信号,并利用计算机对信号进行处理以达到计算机辅助控制或是计算机自动控制的目的。
DSP 芯片是一种特别适合数字信号处理运算的微处理器,主要用来实时、快速地实现各种数字信号处理算法。用DSP 芯片实现IIR 数字滤波器,不仅具有精确度高、不受环境影响等优点,而且因DSP 芯片的可编程性,可方便地修改滤波器参数,从而改变滤波器的特性,设计十分灵活。
本课程是电子信息工程专业的专业基础课,目的为通过对课程设计任务的完成,使学生理解课程教学的理论内容,并且能够掌握和熟悉DSP的开发流程和基本的编程方法。FIR滤波器具有严格的线性相位特性,由于图像处理、数据传输等以波形携带的信息系统。在数字信号处理中,滤波占有极其重要的地位。数字滤波是数字信号处理的一个基本方法。一个DSP芯片执行数字滤波算法的能力,反应了这种芯片的功能大小。
随着信息与数字技术的发展,数字信号处理已经成为当今极其重要而学科与技术领域之一。它在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。在数字信号处理的基本方法中,通常会涉及到变换、滤波、频谱分析、调制解调和编码解码等处理。其中滤波是应用非常广泛的一个环节,数字滤波器的理论和相关设计也一直都是人们研究的重点之一。FIR滤波器的是非递归的,稳定性好,精度高;更重要的是,FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时,可以获得严格的线性相位特征。因此,它在高保真的信号处理,如数字音频、图像处理、数据传输和生物医学等领域得到广泛应用。
在数字信号处理中,滤波占有极其重要的地位。数字滤波是语音信号处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用的基本处理算法。用DSP芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点外,还具有灵活性好等特点。
2软件简介
Matlab软件简介
MATLAB的名称源自Matrix Laboratory,它是一种科学计算软件,专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起,并提供了大量的内置函数,从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作,而且利用MATLAB产品的开放式结构,可以非常容易地对MATLAB的功能进行扩充,从而在不断深化对问题认识的同时,不断完善MATLAB产品以提高产品自身的竞争能力。
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。
图2-1 Matlab主界面
CCS是一种针对TMS320系列DSP的集成开发环境,在Windows操作系统下,采用图形接口界面,提供有环境配置、