DSP课程设计---FIR滤波器设计.docx

dsp课程设计dsp课程设计题 目: fir滤波器设计指导老师:姓 名: 学 号: 专业年级: 电 信 08院 系: 电气信息学院西南石油大学2012年01月12日目录一设计题目：fir滤波器设计1二设计要求11.fir滤波器设计要求12.利用matlab计算滤波器系数1三功能描述11.部分语句说明12.指定存储器13.汇编程序部分说明：1四算法特点11.fir的原理及公式12.算法设计1五相应参数计算11.高通滤波器的滤波系数的计算12.滤波器输入信号参数1六编写程序11.源程序12.0807040126.cmd程序13.滤波器系数测试程序14.滤波器输入信号生成程序1七调试过程11.调试前的准备12.matlab的使用13.编写及编译程序14.观察点设置15.运行并观察结果1八运行结果11.运行结果12.输入信号频谱图1九设计心得1一 设计题目：fir滤波器设计二 设计要求1. fir滤波器设计要求设计一个fir低通（或高通、带通）滤波器通带边界频率为1500hz，通带波纹小于1db；阻带边界频率为2000 hz，阻带衰减大于40 db；采样频率为8000 hz.fir滤波器的设计可以用matlab窗函数法进行。2. 利用matlab计算滤波器系数fir(n,wn)例如：round(fir1(16,1500/8000*2)*32768) round(fir1(16,1500/8000*2,high)*32768)可用以下语句看频谱特性，如图41所示为低通滤波特性图41低通滤波特性曲线三 功能描述1. 部分语句说明1）.global start,fir设定全局变量。2）coff_fir_start: .sect”coff_fir”。include”zb0807040126.inc”(设定系数文件)。3）k_fir_bffr .set32(滤波阶数)。4）d_filin（存放输入波形）。5）d_filout（存放输出波形）。2. 指定存储器指定ar4为fir_data_p数据寄存器。指定ar6为inbuf_p输入数据寄存器。指定ar7为outbuf_p输出数据寄存器。3. 汇编程序部分说明：1） start部分：程序初始化部分指定寄存器，清空寄存器。2） fir_loop部分：循环调入输入数据，并调用子程序fir进行计算。3） main_end部分：跳转至循环部分。4） fir部分：子程序部分。其中fir_task部分：进行计算并返回计算结果。四 算法特点1. fir的原理及公式1） 滤波器公式：ynn=k=0n2-1hkxn-k+x(n-(n-1+k)n=1,2,32） fir设计原理：根据系数h是偶对称为了简化运算产生如下计算方法如果一个fir滤波有一个冲击响应，h(0,h(1),h(n-1),和想x（n）描 绘的时常滤波你，输出滤波y（n）的n给出以下方程式： yn=k=0n-1h(k)x(n-k)2. 算法设计1. 设n=20,fir滤波器算法设计如下：1.y（n）=h(0)x(20)+h(1)x(19)+,+h(19)x(1)+h(20)x(0)2. ar4,fir_data_par6,inbuf_par7,outbuf_p程序分别用ar4指向fir_data_pc，ar6指向inbuf_p,ar7指向outbuf_p五 相应参数计算1. 低通滤波器的滤波系数的计算round(fir1(20,1750/9600 )*32768)2. 滤波器输入信号参数六 编写程序1. 源程序 .globalstart,fir .mmregscoff_fir_start: .sect coff_fir .include0807040126.inck_fir_bffr .set20d_data_buffer .usectfir_bfr,64fir_dp .usectfir_vars,0d_filin .usectfir_vars,1output .usectfir_vars,1input .usect fir_vars,1d_filout .usectfir_vars,100hstacksize .set 256stack .usect fir_vars,stacksize.asg ar4,fir_data_p .asg ar6,inbuf_p.asg ar7,outbuf_p.asg ar3,outbuf.asgar2,inbuf .sectfir_prog nopstart: stm #stack+stacksize,sp ld#fir_dp,dpstm#d_data_buffer,fir_data_p; rptz a,#k_fir_bffr-1;rc=31stla,*fir_data_p+;stm#d_filin,inbuf_pstm#d_filout,outbuf_p stm#output,outbufstm#input,inbuf stm#100h,bkfir_loop: nop ld*inbuf_p,astl a,*inbufcallfirstha,*outbuf_p+% stha,*outbufmain_end:b fir_loop fir: stm#d_data_buffer,fir_data_pstla,*fir_data_pstm#(d_data_buffer+k_fir_bffr-1),fir_data_p fir_task: rptza,#k_fir_bffr-1 macd*fir_data_p-,coff_fir_start,a ret.end2. 0807040126.cmd程序memory page 0: prog:o= 100h,l= 2000h page 1: data1:o= 2600h, l= 1000h data2:o= 2100h, l= 100h data3:o= 2200h,l= 100h data4:o= 2300h,l= 100h data5:o= 2400h,l= 100h data6:o= 2500h,l= 100hsectionscoff_fir : progpage 0 fir_prog : progpage 0 fir_vars : data1page 1 fir_coff : data2page 1 fir_bfr : data3page 1 3. 滤波器系数测试程序b=round(fir1(20,1750/8000 )*32768)fid=fopen(0807040126.inc,w);fprintf(fid, .word %dn,b);fclose(fid)freqz(b,1,512)4. 滤波器输入信号生成程序i=0:0.4:255;a=round(sin(2*pi*i*7501000/8000)+sin(2*pi*i*3600/8000)*32768/2);fid=fopen(0807040126.dat,w);fprintf(fid,1651 2 0 0 0n);fprintf(fid,%dn,a);fclose(fid)freqz(a,1,512)七 调试过程1. 调试前的准备1） 启动setup并选择芯片。2） 在ccs的安装目录myproject子目录下创建一个文件夹。2. matlab的使用1） 使用matlab工具编写滤波器系数测试程序，生成0807040126.inc文件并保存在0807040126文件夹中。2） 使用matlab工具编写输入信号生成程序，并生成0807040126.dat文件保存在0807040126文件夹中。3. 编写及编译程序1） 选中project菜单中new命令新建一个工程并命名为0807040126。2） 选中file菜单中new-source file命令，并编写源程序，然后以.asm格式保存在0807040126文件夹里。3） 再选中file菜单中new-source file命令，并编写链接程序，然后以.asm格式保存在0807040126文件夹里。4） 选中project菜单中add file to project命令，将以上程序加载到工程目录下5） 编译并链接程序，如果有错就修改，然后再编译链接直到无误为止。4. 观察点设置1） 选中project菜单中new命令新建一个工程并命名为0807040126。2） 设置断点：在标号fir_loop下面的nop语句设置软件断点（toggle breakpoint）探针（toggleprobe point）。3） 选中file菜单中file i/o命令，将会看到file i/o对话框按照下图操作然后选中add probe point再按以前的试验方法操作。4） 打开观察窗口选择菜单“view”、“graph”、“time/frequency”按照下面所示操作：地址分别为：input和output,buffersize:1,display data size:200;dsp data type:16-bit signed integer;sampling rate:1hz。5. 运行并观察结果八 运行结果1. 运行结果2. 输入信号频谱图九 设计心得1. 由于使用matlab工具较少，对matlab编程不熟练。2. 在程序编译过程中，常常在第3）步出现错误，经仔细分析是生成0807040126.inc文件时以及编译时工程没有自动导入0807040126.inc文件有关。3. 在编写程序过程中