利用DSP实现自适应滤波.doc

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1、DSP系统课程设计DSP课程设计设计报告设计题目：利用DSP实现自适应滤波2013年7月12日DSP系统课程设计目录1设计任务要求………………………………………………………12理论分析…………………………………………………………2.1TMS320C55x概况………………………………………………………2.2自适应滤波器原理……………………………………………………2.3自适应滤波器结构……………………………………………………2.4LMS算法与RLS算法…………………………………………………2.5自适应滤波器的应用…………………………………………………3设计思路…………………………

2、…………………………………4程序分析……………………………………………………………4.1左右分声道滤波………………………………………………………4.2LMS自适应算法………………………………………………………5调试过程与实现效果………………………………………………5.1调试过程………………………………………………………………5.2实现效果………………………………………………………………6总结…………………………………………………………………6.1完成情况………………………………………………………6.2遇到的困难……………………………………………………6.3体会与感悟……………

3、………………………………………7参考文献……………………………………………………………附：原始程序清单………………………………………………………DSP系统课程设计24DSP系统课程设计1设计任务要求本课程设计的目的是通过利用DSP实现信号自适应滤波这一过程，是自己更加透彻的理解信号的采集方法和滤波方法，学会调用DSPLIB库中的LMS函数，进行自适应滤波。同时通过对DSP信号处理器及A/D、D/A转换器以及DMA的编程，提高自身的C语言编程能力和使用DSP硬件平台实现数字信号处理算法的能力。本设计分为基本部分和发挥部分。基本部分：（1）设计数字滤波算法或调用DSPLIB中函数

4、，实现对信号的滤波；（2）利用C语言对A/D、D/A进行初始化；（3）利用C语言对DMA进行初始化；（4）编写DMA终端服务程序，实现对信号的实时滤波；（5）利用CCS信号分析工具分析信号的频谱成分，确定滤波器的参数。发挥部分：（1）比较不同自适应滤波器的滤波效果；（2）在实验板的Linein输入端接入正弦信号，分左右声道分别采集并滤波。2理论分析2.1TMS320C55x概况C55xDSP芯片是C5000系列的新一代产品，与C54x的源代码兼容。与C54x相比，C55x处理速度明显提高，功耗明显降低。如300MHz的C55x与120MHz的C54x相比，C55x的处理速度比

5、C54x提高了5倍，功耗只有C54x的1/6。与C54x相比，C55x的结构上复杂得多，采用了近似‘双CPU结构’。C55x具有2个MAC单元、4个40为累加器，能够在单周期内作2个17位×17位的乘法运算。C55x具有12组独立总线，即1组程序读总线，1组程序地址总线，3组数据读总线，2组数据写总线，5组数据地址总线，其指令单位每次可从存储器中读取32为程序代码（C54x只能读取16位）。C55x含有指令高速存储器（Cache），以减少对外部存贮器的访问，改善了数据吞吐量并降低了功耗。C55x采用了1~6字节的可改变字节宽度指令（C54x的指令长度为固定的16位），从而提高

6、了代码的密度。2.2自适应滤波器原理常规滤波器具有固定的滤波特性，对于输入信号滤波器根据这个特性产生相应的输出。但是在实际应用往往不是这样，即对滤波器输出的要求是明确的，而滤波器特性是无法预先知道的。例如电话系统，回波相消器的理想输出是无回波信号，这个要求是明确的，而系统本身却不能一开始就确定下来，因为它取决于电话系统话路传输条件的变化，像这样的应用需求就需要通过自适应滤波技术来解决。下图是自适应滤波器的结构框图。其中想x（n）为滤波器的输入信号，wi24DSP系统课程设计（n）为滤波器的权值系数，d（n）为滤波器的期望信号，e（n）为滤波器的估计误差信号。l=0,1…，L-

7、1，L为滤波器的阶数。自适应滤波器的目的是，以迭代方式逐步调整滤波器系数wl（n），使误差信号e（n）的能量（或幅度）不断减少。定义滤波器的输入信号向量为：x（n）=[x（n），x（n-1），…，x（n-L+1）]T滤波器系数矢量为：w（n）=[w0（n），w1（n），…，wL-1（n）]T其中上标T表示矩阵转置运算符，则滤波器输出为：y（n）=或y(n)=wT（n）x（n）=xT（n）w（n）误差信号为：e（n）=d（n）-y（n）=d（n）-wT(n)x（n）定义性能函数为：ξ=e2（n）可以得到滤