matlab fir带通滤波,基于Matlab的FIR带通滤波器设计与实现

matlab fir带通滤波,基于Matlab的FIR带通滤波器设计与实现mal”>3.2软件设计3.2.1数据组织方式若输入信号x(n)和滤波器的单位冲激响应h(n)在频域分别为,则其输出信号的频率响应为。根据离散傅氏变换的性质,可以得到滤波系统的差分方程:从上文Matlab的仿真过程可得到滤波器的级数N和滤波器系数h(n)。从上述可知数字滤波器实现时,主要是进行乘和加运算以及数据存取操作。在定点DSP上实现FIR滤波有两种方式:一种是用线性缓冲区实现z-1…

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mal”>3.2 软件设计

3.2.1 数据组织方式

若输入信号x(n)和滤波器的单位冲激响应h(n)在频域分别为

207126_3_0.jpg,则其输出信号的频率响应为

207126_3_1.jpg。根据离散傅氏变换的性质,可以得到滤波系统的差分方程:

207126_3_2.jpg

从上文Matlab的仿真过程可得到滤波器的级数N和滤波器系数h(n)。从上述可知数字滤波器实现时,主要是进行乘和加运算以及数据存取操作。

在定点DSP上实现FIR滤波有两种方式:一种是用线性缓冲区实现z-1,该方式能保证新老数据在存储器中的存放位置直接明了,新的数据存放在缓冲区的固定位置;另一种方式是循环缓冲区实现z-1,该方式新老数据在缓冲区的位置不直接明了,新的数据没有固定位置,但可以方便地完成滤波器窗口的自动更新。考虑到本方案中使用的是汇编语言编程,还有N的阶数较大,为提高速率,因此在选择FIR滤波器的方式时选择循环缓冲区实现z-1的方式。

对于N级的FIR滤波器,在数据存储器中开辟一个称之为滑窗的N个单元的缓冲区,滑窗中存放最新的N个输入样本。每次输入新的样本时,一新样本改滑窗中的最老数据,而滑窗中的其他数据不需要移动。利用片内BK(循环缓冲区长度)寄存器对滑窗进行间接寻址,环缓冲区地址首位相邻。

3.2.2 程序设计思路

程序设计的总体思路是:启动ADS7864对输入的模拟信号进行A/D转换,每采集到一个数据就送入DSP进行滤波运算,运算结果送DAC76 25转换为模拟量。不断地重复上述过程,在DAC7625的输出端就得到滤波后的模拟信号。

为了精确地控制ADS7864的采样率,使用TMS320C5402内部的定时器控制采样时间间隔T。设置定时器的定时时间等于采样时间间隔T,并让它工作在中断方式,则定时器每过T时间间隔就向CPU发出中断请求,CPU响应中断请求,转去执行中断服务程序。在中断服务程序中读取A/D转换结果,对转换结果进行滤波运算,并将运算结果送D/A转换器转换为模拟量。因此,程序分为主程序和定时器中断服务程序两部分,流程图如图4,图5所示。

207126_3_3.jpg

3.2.3 FIR滤波源程序

FIR滤波器指令,使用MAC指令执行FIR滤波,将滤波输出放在累加器A中:

207126_3_4.jpg

3.2.4 结果分析

利用已做好的TMS320C5402开发平台,下载在CCS中已经通过编译的数字带通滤波器的程序,该程序的实验结果波形由CCS提供的显示时频图来显示。由于实际需求只涉及数字滤波器的幅频特性,所以结果分析没有对数字滤波器的相频特性进

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