高清日韩视频在线观看-国产成人精品视频影院-亚洲黄色小说在线观看-亚洲熟女一区二区三区精品

網(wǎng)站首頁

HOME

關(guān)于我們

ABOUT US

產(chǎn)品展示

PRODUCT

新聞中心

NEWS

成功案例

CASE

下載中心

DOWNLOAD

人才招聘

RECRUIT

在線留言

MESSAGE

聯(lián)系我們

CONTACT US

    技術(shù)文章
    聯(lián)系我們
    西安航普電子有限責(zé)任公司
    電話:029-81870107
    郵箱:hangpudianzi@163.com
    網(wǎng)址:oweedu.com
    公司地址:西安市電子四路西京三號2號樓17層
     
     
    技術(shù)文章
    基于TMS32OVC5509 DSP的FIR數(shù)字濾波器的實現(xiàn)
    更新時間:2017-09-07 13:10:28    點擊:1172次

    摘要:FIR數(shù)字濾波器廣泛應(yīng)用于實時數(shù)字信號處理領(lǐng)域。本文介紹了FIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)、特點及設(shè)計方法,并采用窗函數(shù)法設(shè)計了FIR濾波器。利用TMS320VC5509 DSP芯片強大的數(shù)字信號處理功能實現(xiàn)了該濾波器。實驗表明,此數(shù)字濾波器工作穩(wěn)定,能夠滿足實時的濾波處理功能。
    關(guān)鍵詞:有限沖擊響應(yīng)濾波器;數(shù)字濾波器:TMS320VC5509

    0 引言
        在數(shù)字信號處理系統(tǒng)中,數(shù)字濾波器占有十分重要地位。而有限沖擊響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器因其具有系統(tǒng)穩(wěn)定、運算速度快、易實現(xiàn)等特點,在圖像信號處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域被廣泛采用。FIR濾波器可以由計算機軟件來實現(xiàn),也可以通過專用的數(shù)字濾波電路、專用的數(shù)字信號處理器或通用可編程DSP處理器來實現(xiàn)。其中計算機軟件實現(xiàn)的方法速度較慢,常用于算法的模擬及仿真;專用硬件或?qū)S锰幚砥鲗崿F(xiàn)的方法速度快,但通用性較差、成本高:而通用可編程DSP處理器可通過編程實現(xiàn)各種數(shù)字濾波算法,使用靈活、功能強大,在濾波器設(shè)計中被廣泛使用。本文主要介紹基于TMS320VC5509可編程DSP的FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)。

    1 FIR濾波器的特點和基本結(jié)構(gòu)
    1.1 FIR濾波器的特點
        (1)系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)h(n)在有限個n值處不為零;
        (2)系統(tǒng)函數(shù)H(z)在|z|>0處收斂,在|z|>0處只有零點,有限z平面只有零點,而全部極點都在z=0處(因果系統(tǒng));
        (3)結(jié)構(gòu)上主要是非遞歸結(jié)構(gòu),沒有輸出到輸入的反饋,但有些結(jié)構(gòu)(例如頻率抽樣結(jié)構(gòu))中也包含有反饋的遞歸結(jié)構(gòu)。
    1.2 FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)
        FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)是一個分節(jié)的延時線,把每一節(jié)的輸出加權(quán)累加,得到濾波器的輸出。數(shù)學(xué)上表示為:
        a.JPG
        由式(2)可畫出FIR濾波器的一般結(jié)構(gòu),如圖1所示:

    c.JPG



    2 FIR濾波器的窗函數(shù)設(shè)計法
        常用的FIR濾波器的設(shè)計方法有窗函數(shù)設(shè)計法和頻率抽樣設(shè)計法。窗函數(shù)法設(shè)計的基本思想是設(shè)計一個有限長濾波器頻率響應(yīng)來逼近理想濾波器的頻率響應(yīng)。設(shè)理想濾波器的頻率響應(yīng)為Hd(ejw),其單位抽樣響應(yīng)用hd(n)表示。通常選擇Hd(ejw)為具有分段常數(shù)特性的理想濾波器,因此hd(n)是無限長非因果的,不能直接作為FIR數(shù)字濾波器的單位抽樣響應(yīng)。窗函數(shù)設(shè)計法就是截取hd(n)的一段為有限長因果序列,并選擇合適的窗函數(shù)進(jìn)行加權(quán)作為FIR數(shù)字濾波器的單位抽樣響應(yīng)。窗函數(shù)法設(shè)計線性相位FIR濾波器的一般步驟為:
        (1)首先是給定所要求的頻率響應(yīng)函數(shù)Hd(ejw);
        (2)求理想濾波器的單位抽樣響應(yīng)
        d.JPG
        (3)由過渡帶帶寬及阻帶最小衰減的要求,選定窗函數(shù)w(n),并估計窗口長度N;
        (4)求得所設(shè)計的FIR濾波器的單位抽樣響應(yīng)
        d.JPG
        (5)求FIR濾波器的系統(tǒng)函數(shù)
        f.JPG
        通常整個設(shè)計過程可利用計算機編程來實現(xiàn),可多選擇幾種窗函數(shù)來試探,從而設(shè)計出性能良好的濾波器。

    3 FIR濾波器的DSP實現(xiàn)
    3.1 TMS320VC5509簡介
        TMS320VC5509是美國德州儀器公司(TI)推出的新一代數(shù)字信號處理器,其CPU在結(jié)構(gòu)上包含一個32×16位指令緩存隊列、2個17位×17位乘累16位算術(shù)邏輯單元(MAC)、一個40位算術(shù)邏輯單元(ALU)、一個16位算術(shù)邏輯單元(ALU)、一個40位桶形移位器和4個40位加法器。TMS320  VC5509支持多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的串行口,如:多通道緩沖串行口(McBSPs)、多媒體卡/安全數(shù)據(jù)串行口(MMC/SD)、USB和I2C總線接口等。還具有增強型主機接口(EHPI)、通用I/O口、可編程數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL)、計時器和多個DMA控制器等片上外設(shè)。TMS320VC5509高度并行的結(jié)構(gòu)與優(yōu)化的指令集合在一起,使得每個操作所需的時鐘周期數(shù)在減少,而代碼密度則在增加,進(jìn)而提供了一個代碼長度小、耗能低、高性能的數(shù)字信號處理引擎。
    3.2 FIR低通濾波器的設(shè)計及實現(xiàn)
        用窗函數(shù)法設(shè)計FIR低通濾波器。設(shè)計參數(shù)為通帶邊緣頻率10kHz,阻帶邊緣頻率20kHz,阻帶衰減75dB,采樣頻率50kHz。
        由已知參數(shù)設(shè)計FIR低通濾波器過程如下:
    g.JPG
        FIR濾波器的DSP實現(xiàn)程序采用C語言編寫,濾波器時頻特性如圖2所示。利用設(shè)計好的FIR濾波器對疊加了高頻噪聲的輸入信號進(jìn)行濾波,濾波前后的波形及頻譜如圖3所示。通過時域波形的對比發(fā)現(xiàn),疊加了高頻噪聲的輸入信號經(jīng)過FIR低通濾波器后,信號相對濾波前變得光滑;由頻域波形對比同樣可以發(fā)現(xiàn)有用的低頻信號被保留下來,而高頻噪聲被很好地濾除掉了。

    j.JPG



    4 結(jié)束語
        FIR濾波器可以在保證幅度特性的同時,保證嚴(yán)格的線性相位,在數(shù)字信號處理系統(tǒng)中被廣泛使用。而DSP芯片具有強大的數(shù)字信號處理功能和豐富的指令集系統(tǒng),用DSP實現(xiàn)數(shù)字濾波既能滿足系統(tǒng)準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性的要求,同時又具有實時性、靈活性的特點,在語音、圖像處理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

    上一篇: 基于 ARM 和 Linux 通用工控平臺設(shè)計與實現(xiàn)
    下一篇: PCB電路中的電源完整性設(shè)計
    ?
    版權(quán)所有 ? 西安航普電子有限責(zé)任公司 未經(jīng)許可

    嚴(yán)禁復(fù)制 陜ICP備08100257號 建站/推廣/維護(hù)/安全:西安利友科技

    博白县| 江西省| 邛崃市| 漠河县| 太原市| 凤山市| 鄂州市| 治多县| 奉贤区| 武汉市| 株洲市| 拉萨市| 灵台县| 油尖旺区| 汝南县| 芦山县| 堆龙德庆县| 尖扎县| 高雄县| 宣威市| 东兴市| 正阳县| 星座| 南郑县| 扶沟县| 鄂伦春自治旗| 巨野县| 金溪县| 连南| 神农架林区| 安阳市| 香港 | 杭锦后旗| 福清市| 贡觉县| 大余县| 昆明市| 石家庄市| 合川市| 和静县| 泰来县|