基于DSP的FIR滤波器的设计和实现

FIR

滤波器设计与DSP实现

一、 实验目的

1. 掌握数字滤波器的设计过程； 2. 了解FIR 的原理和特性；

3. 熟悉设计FIR 数字滤波器的原理和方法。

二、实验内容

1. 通过MATLAB 设计确定FIR 滤波器系数； 2. DSP 初始化； 3. A/D 采样 ；

4. FIR 运算，观察滤波前后的波型变化。

三、实验背景知识

1. 有限冲击响应数字滤波器（FIR）的基础理论

FIR 数字滤波器是一种非递归系统，其冲激响应h(n)是有限长序列，其差分方程表达式

为：，其中N 为FIR 滤波器的阶数。

在数字信号处理应用中往往需要设计线性相位的滤波器，FIR 滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到严格的线性相位特性。为了使滤波器满足线性相位条件，要求其单位脉冲响应h(n)为实序列，且满足偶对称或奇对称条件，即h(n)=h(N-1-n)或

h(n)=-h(N-1-n)。这样，当N 为偶数时，偶对称线性相位FIR 滤波器的差分方程表达式为

由上可见，FIR 滤波器不断地对输入样本x(n)延时后，再做乘法累加算法，将滤波器结 果y(n)输出。因此，FIR 实际上是一种乘法累加运算。而对

目 录

引言 ............................................................................. 2 1 数字滤波器的分析 ............................................................... 3

1.1数字滤波器 ................................................................ 3 1.2数字滤波器的应用及现状 .................................................... 4 2 FIR数字滤波器的分析 ........................................................... 4

2.1 FIR数字滤波器 ............................................................ 4 2.2 FIR数字滤波器的设计 ............................................

四川师范大学本科毕业设计

基于DSP的FIR滤波器设计

学生姓名 院系名称 专业名称 班 级 学 号 指导教师 完成时间

333

物理与电子工程学院

电子信息工程

33333 33333

2014年 5月 10日

基于DSP的FIR滤波器设计

电子信息工程专业

学生姓名 曾慧 指导教师 汪文蝶

摘要 随着科学技术和信息处理的高速发展，目前数字信号处理已经在电子信息、无线电、自动控制等得到广泛应用。本文基于DSP完成了FIR低通滤波器设计。介绍了FIR数字滤波的特点和设计方法以及FIR低通滤波器的设计过程。主要采用了布拉克曼（Blackman）窗函数实现FIR低通滤波器，并给出了MATLAB仿真结果。最终基于DSP在TMS320VC5009平台上用C语言编程在CCS软件上实现了通带边缘频率10KHz，阻带边缘频率22KHz，阻带衰减75dB，采样频率50KHz的FIR低通滤波器。

关键词：FIR低通滤波器 DSP CCS 窗函数 MATLAB

I

DSP-based FIR Filter Design

Abstract With the rapid development of science and techn

目 录

一、引言 ............................................................................................... - 2 - 二、设计目的 ....................................................................................... - 2 - 三、设计要求 ....................................................................................... - 3 - 四、总体设计 ....................................................................................... - 3 -

4.1利用Matlab软件的FDATool工具设计FIR滤波器 .......... - 3 -

4.1.1有限冲击响应数字滤波器的基础理论 .......................... - 3 - 4.1.2 利用M

FIR滤波器设计与实现

一、实验目的

（1） 通过实验巩固FIR滤波器的认识和理解。

（2） 熟练掌握FIR低通滤波器的窗函数设计方法。 （3） 理解FIR的具体应用。

二、实验内容

在通信、信息处理以及信号检测等应用领域广泛使用滤波器进行去噪和信号的增强。FIR滤波器由于可实现线性相位特性以及固有的稳定特征而等到广泛应用，其典型的设计方法是窗函数设计法。设计流程如下：

（1）设定指标：截止频率fc，过渡带宽度△f，阻带衰减A。 （2）求理想低通滤波器（LPF）的时域响应hd（n）。 （3）选择窗函数w（n），确定窗长N。

（4）将hd（n）右移（N-1）/2点并加窗获取线性相位FIR滤波器的单位脉冲响应h（n）。 （5）求FIR的频域响应H（e

jw），分析是否满足指标。如不满足，转（3）重新

选择，否则继续。

（6）求FIR的系统函数H（z）。

（7）依据差分方程由软件实现FIR滤波器或依据系统函数由硬件实现。

实验要求采用哈明窗设计一个FIR低通滤波器并由软件实现。哈明窗函数如下：

w（n）=0.54-0.46cos（

2?nN?1），0≤n≤N-1；

设采样频率为fs=10kHz。实验中，窗长度N和截止频率fc应该都能调节。具体实验内容

介绍了FIR的滤波器的实现方法

课程大作业实验报告

语音信号的FIR滤波器处理

课程名称：DSP

原理及应用

组 长： 何庆勇 学号：200830590308 年级专业班级：08通信3班 组员一： 陈纯明 学号：200830590301 年级专业班级：08通信3班

指导教师

徐梅宣

报告提交日期

2011年6月9日

介绍了FIR的滤波器的实现方法

摘 要

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

目 录

一、引言 ............................................................................................... - 2 - 二、设计目的 ....................................................................................... - 2 - 三、设计要求 ....................................................................................... - 3 - 四、总体设计 ....................................................................................... - 3 -

4.1利用Matlab软件的FDATool工具设计FIR滤波器 .......... - 3 -

4.1.1有限冲击响应数字滤波器的基础理论 .......................... - 3 - 4.1.2 利用M

DSP原理及应用课程设计报告

设计题目：基于TMS320F2812 DSP处理器的FIR滤波器的设计与实现

学 号： 0 9 13................. 姓 名: ................ 专 业: 电 子 信 息 工 程 设计日期： 2012年6月13日 指导老师： ........... ................

目 录

一、引言 二、设计目的 三、设计要求 四、总体设计

4.1利用Matlab软件的FDATool工具设计FIR滤波器 4.1.1有限冲击响应数字滤波器的基础理论

4.1.2 利用Matlab软件的FDATool设计FIR滤波器 4.1.3提取滤波器参数

4.2 CCS环境下FIR滤波器的设计及软件仿真 4.2.1 程序流程图

4.2.2 在CCS集成开发环境下新建FIR滤波器工程

4.2.3观察滤波前后的信号的时域波形及FFT Magnitude波形 4.2.4 程序清单

4.3 对实时采样信号进行滤波的FIR滤波器的实现 4.3.1 程序清单 4.3.2

本科学生综合性实验报告

项目组长＿＿ ＿＿ 学号

成 员 专 业＿＿＿＿ 班级＿

实验项目名称＿＿ FIR带通滤波器的设计 指导教师及职称＿＿＿＿＿ 开课学期 上课时间 年 月 日

一、实验设计方案 实验名称： FIR 带通滤波器的设计 小组合作：是○ 否○ 小组成员： 实验时间：

1、实验目的及要求(1)掌握 MATLAB 设计滤波器的方法，即用 FDATool 设计滤波器。 (2)掌握 CCS 中设计 FIR 滤波器的程序，以及和 MATLAB 进行联调使用的步骤。 (3)学会观察 CCS 中显示出的波形，比较滤波效果。

2、实验场地及仪器、设备和材料：

电脑、MATLAB 仿真软件，CCS 软件。

3、实验思路(实验内容、数据处理方法及实验步骤等) : 实验内容1.使用 FDATool 在 MATLAB 的 Start 菜单中选择 Toolboxes→Fiter Design→Fiter Design & Analysis Tools(fdatool) 选项，或者在命令行

基于FPGA的FIR升余弦滚降滤波器设计与实现

通往电凉技术 .旦 鲞箜箜塑文章编号:0 93 6 ( 0 7 0一0 90 1 0—6 4 2 0 ) 2( 1—3 )

Tlo wr e nl i ec P eTc ogs em o h oe

M r2,0, o 2 N. 520 VI 4 o 2 . 7 . i 瑟0 磷濑

基于 F GA的 F R升余弦滚降滤波器设计与实现 P I陈圣俭,晶晶郭(北电力大学研究生院,京 12 0 )华北 0 26

摘要:为了降低 FR滤波器对 F G资源的消耗, I P A同时能够直接验证其滤波性能.文中采用乘法器和加法器共享以 及 ME L A Y型状态机的实现方法,以及卷积,零等算法,插来实现 FR升余弦滚降滤波设计, I同时给出了在 Qu r sI环 at I u境下的时序仿真结果 .实践表明,此方法可以节省大量的 F GA资源, P仅仅需要 10多个 L 0 E逻辑单元,就可以有效解决 F R数字滤波器算法在 F GA设计中资源紧张的问题 . I P关键词: P F GA; I滤波器; atsI FR Qu ru I

中图分类号: 7 3 TN 1

文献标识码:A

De in a d I pe e t t