语音信号低通滤波器dsp课程设计

科信学院DSP原理与应用

课程设计说明书（2019/2020学年第一学期）题目：语音信号低通滤波设计专业班级：通信1621 学生姓名：张青圆武杰刘万庆李振家王见宇学号：168312113168312115168312116168312119168312124指导教师：王鹏、付佳、任丹萍设计周数：2周设计成绩： 2020年1月5日TOC\o"1-5"\h\z设计目的 1设计要求 1设计方案 1系统总体方案 1相关工作原理 2FIR滤波器的原理 2语音编解码芯片TLV320AIC23原理 3开发板环境 4设计过程 4硬件实现 4MATLA酬境设计 4软件实现 5CCS开发环境配置 5仿真结果 7设计总结与体会 9参考文献 9附录源程序 10x113Jmf.iM：-Jide-hqJl»pjbCliba.

_|〕用曰的一iJGbWjf加心tICifid-reL«iiFi.lab图14仿真结果图-nind，s就^回b怪|明融以Ej9-1■Ih回ueUC需g)*1b图14仿真结果图设计总结与体会在这次课程设计中，我了解到了数字滤波是信号处理技术中的重要部分 ，研究了数字滤波器的基本理论知识以及它实现方法。学习了数字滤波器的结构、设计理论 ，掌握了各种数字滤波器的原理和特性。并且复习了MATLAB的相关知识，并且利用MATLAB与CCS设计了低通滤波器，还研究了如何.在定点DSP中实现数字滤波器的算法，掌握了CCS环境下的程序开发方法、调试工具的使用及优化级别的选择等。 学会利用MATLAB软件编程实现FIR滤波器设计。利用DSP来快速设计FIR数字滤波器的方法。在今后的工作和学习生活中 ，综合运用模拟电子、数字电子和 DSP基本原理等课程中所学的理论知识去独立完成一个项目的设计。不仅要完善以上的MATLAB设计方法，更要学会利用多种途径设计各种 DSP最小系统，熟练C语言编程。参考文献【1】戴明桢等编著.TMS320C54XDSP结构原理及应用，北京：航空航天大学出版社，第2版,2007。【2】 彭启琮编著.DSP技术的发展与应用.北京:高等教育出版社，2002。【3】 胡广书编著.数字信号处理理论、算法与实现 .北京：清华大学出版社，2005。【4】 王秀芳，关凌涛.基于MatLab与DSP的滤波器的快速设计方法［期刊文章］.现代计算机,2008。【5】 郑红.TMS320C54XDSP应用系统设计［M］.北京:北京航空航天大学出版社，2002年。附录源程序主程序#include"5509.h"#include"util.h"#include"audio.h"voidAIC23_Write(unsignedshortregaddr,unsignedshortdata){unsignedcharbuf[2];buf[0]=regaddr;buf[1]=data;I2C_Write(I2C_AIC23,2,buf);}voidMcBSP0_InitSlave(){PC55XX_MCSPpMCBSP0=(PC55XX_MCSP)C55XX_MSP0_ADDR;//PuttheMCBSPinresetWrite(pMCBSP0->spcr1,0);Write(pMCBSP0->spcr2,0);//Configframeparameters(32bit,singlephase,nodelay)Write(pMCBSP0->xcr1,XWDLEN1_32);Write(pMCBSP0->xcr2,XPHASE_SINGLE|XDATDLY_0);Write(pMCBSP0->rcr1,RWDLEN1_32);Write(pMCBSP0->rcr2,RPHASE_SINGLE|RDATDLY_0);//Disableintframegenerationandenableslavew/extframesignalsonFSX//Framesyncisactivehigh,dataclockedonrisingedgeofclkxWrite(pMCBSP0->pcr,PCR_CLKXP);//BringtransmitterandreceiveroutofresetSetMask(pMCBSP0->spcr2,SPCR2_XRST);SetMask(pMCBSP0->spcr1,SPCR1_RRST);}voidAIC23_Init()I2C_Init();//ResettheAIC23andturnonallpowerAIC23_Write(AIC23_RESET_REG,0);AIC23_Write(AIC23_POWER_DOWN_CTL,0);AIC23_Write(AIC23_ANALOG_AUDIO_CTL,ANAPCTL_DAC|ANAPCTL_INSEL);//使用麦克风音源AIC23_Write(AIC23_DIGITAL_AUDIO_CTL,0);//TurnonvolumeforlineinputsAIC23_Write(AIC23_LT_LINE_CTL,0x000);AIC23_Write(AIC23_RT_LINE_CTL,0x000);//ConfiguretheAIC23formastermode,44.1KHzstereo,16bitsamples//Use12MHzUSBclockAIC23_Write(AIC23_DIGITAL_IF_FORMAT,DIGIF_FMT_MS|DIGIF_FMT_IWL_16|DIGIF_FMT_FOR_DSP);AIC23_Write(AIC23_SAMPLE_RATE_CTL,SRC_SR_44|SRC_BOSR|SRC_MO);//TurnonheadphonevolumeanddigitalinterfaceAIC23_Write(AIC23_LT_HP_CTL,0x07f); //0x79forspeakersAIC23_Write(AIC23_RT_HP_CTL,0x07f);AIC23_Write(AIC23_DIG_IF_ACTIVATE,DIGIFACT_ACT);//SetMcBSP0tobetransmitslaveMcBSP0_InitSlave();}voidAIC23_Disable(){PC55XX_MCSPpMCBSP0=(PC55XX_MCSP)C55XX_MSP0_ADDR;I2C_Disable();//PuttheMCBSPinresetWrite(pMCBSP0->spcr1,0);Write(pMCBSP0->spcr2,0);}floatfirlpf(floatxn[48],floathn[48])inti;floatsum=0;for(i=0;i<48;i++){sum=sum+xn[i]*hn[47-i];}returnsum;}#defineAUTIODATALEFT0x0d000#defineAUTIODATARIGHT0x17000int*pAudioLeft,*pAudioRight;intwww=0;floatleftfft[48]={0};voidAIC23_Mixer(){PC55XX_MCSPpMCBSP0=(PC55XX_MCSP)C55XX_MSP0_ADDR;intleftaudio;floatrightaudio;int*pl,*pr,nAudioCount;inti;pAudioLeft=pl=(int*)AUTIODATALEFT;pAudioRight=pr=(int*)AUTIODATARIGHT;nAudioCount=0;while(1){while(!ReadMask(pMCBSP0->spcr2,SPCR2_XRDY));//等待数据传输完成(*pl)=leftaudio=Read(pMCBSP0->ddr1); //读入左声道数据rightaudio=16*firlpf(leftfft,hn); //40db 调用滤波程序计算当前输出(*pr)=(int)rightaudio; // 将右声道数据载入数组 pAudioRightWrite(pMCBSP0->dxr1,leftaudio); // 将原始数据送左声道输出//Write(pMCBSP0->dxr1,*pr); // 将原始数据送左声道输出

Write(pMCBSP0->dxr2,*pr);//将经过滤波后的数据送右声道输出nAudioCount++;pl++;pr++;//循环使用缓冲区if(nAudioCount>=1024)nAudioCount=0;Write(pMCBSP0->dxr2,*pr);//将经过滤波后的数据送右声道输出nAudioCount++;pl++;pr++;//循环使用缓冲区if(nAudioCount>=1024)nAudioCount=0;//breakpointpl=pAudioLeft;pr=pAudioRight;leftfft[47]=(float)leftaudio/16;//防止滤波时数据溢出for(i=0;i<47;i++)//重新调整输入序列 （供firlpf使用）leftfft[i]=leftfft[i+1];子程序#include<math.h>#include"tms320.h"#include"dsplib.h"#defineNX48#defineNH48floathn[48]=loathn[48]=-0.0011,-0.0009,-0.0006,0.0001,0.0011,0.0025,0.0040,0.0049,0.0048,0.0029,-0.0010,-0.0066,-0.0131,-0.0186,-0.0212,-0.0188,-0.0097,0.0067,0.0297,0.0573,0.08