FIR滤波器的DSP设计FFT的DSP实验.docx

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1、FIR滤波器的DSP设计作业要求：一、修改代码：滤波器设计要求：线性相位低通滤波器，模拟信号通带为0~1kHz，阻带衰减在5kHz处为-60dB。采样率为20kHz。1.FIR滤波器设计流程为，根据给出的滤波器设计（通带带宽、阻带衰减、相位要求）要求，在matlab环境下仿真得到滤波器系数，得到了滤波器系数后在CCS下编程设计DSP的FIR滤波器。a)使用matlab中的FDAtool设计FIR滤波器MATLAB工具箱中的FDATool是通过指定滤波器的性能指标来快速设计数字滤波器,它是一种交互式工具，只要在FDATool工具里选择相应的滤波器设计方法，并填入需要的技术指标，如通带阻带截止

2、频率、阶数等，即可生成所需的滤波器。并可以在界面上可以看到幅频相频、零极点分布等图形。在本设计中：选择fir低通滤波器，阶数为13，采样率为20KHz，截止频率fc=1KHz，窗口设置为Blackman窗。b)用SPtool验证所设计的滤波器的功能在FDATool里设计了一个FIR低通滤波器后，可以用SPTool来分析所设计的滤波器是否实现了功能与FDATool一样。SPTool可以对信号进行时域与频域的分析。测试滤波器是否实现功能的主要步骤：在MATLAB环境下产生一个混叠波信号，在MATLAB命令窗口输入：Fs=20000;t=(0:500)/Fs;s=sin(2*pi*t*1000)

3、+sin(2*pi*t*5000);subplot(1,1,1);plot(t,s);axis([00.005-22]);grid产生了1000Hz和5000Hz的混叠波，其波形显示图形为：a)在FDATool的界面里输出到SPTool，然后在将导入SPTool的滤波器命名为filter，点击“Apply”，这样，设计的滤波器就导入了SPTool中。在SPtool主界面里面，将输入信号S，采样频率Fs导入进去，并生成名为output的输出信号。通过点击该界面下的“view”可以得到输入输出波形，点击“create”可以得到输出的频谱，这三个图形如下所示：通过观察输入输出的波形图及频谱图验证

4、所设计的滤波器的功能。可以看出5000HZ的频率分量被滤，所设计的滤波器实现了低通滤波功能。1.使用CCS编程实现DSP的FIR滤波启动CCS软件，编写及修改程序，我们得到的仿真波形如下：a)输入与输出波形：b)输入波形的频谱：a)输出波形的频谱：一、通过代码修改、仿真，理解定点运算和浮点运算相比的优缺点。定点运算的优点是：效率高，硬件单元比较简单，适合在低成本或者一些高速的DSP上应用；缺点主要就是丢失了精度，并且计算过程容易溢出。浮点运算的优点很明显，浮点数有更大的数字表示范围，数据运算时不容易产生溢出，运算精度也比定点运算高；但是其缺点是运算复杂，硬件较复杂，带有浮点运算单元的DSP

5、明显比定点DSP价格高，增加了成本。二、通过仿真波形的分析、理解滤波器阶数与滤波器延时以及滤波器的阻带衰减之间的关系。在利用窗函数设计的FIR滤波器中，用同一种窗函数设计的FIR数字滤波器的阶数N不同，所得到的滤波器的过渡带会不一样，N越大，过渡带越窄。滤波器的阻带衰减只有窗形状决定，不受滤波器阶数的影响；但是滤波器的阶数太高，会导致过渡带很窄，暂态增加，延时很长。三、实验程序：#include#include#defineorder14#defineN128#definepi3.floatfir[order]={0,0.,0.27699,0.97668

6、,0.58371,0.3152,0.246,0.246,0.3152,0.58371,0.97668,0.27699,0.,0};floats;inti,n;floatinput[N],output[N];intfs=20000;intf1=1000;intf2=5000;voidwavein(){for(n=0;n

7、[p]*input[n-p]+s;p++;}output[n]=s;}}FFT的DSP实验实验内容：一、完成所给例程对应实验，验收结果如下：A、时域信号波形为（图形入口地址：SignalInput）：B、对应谱为（图形入口地址：SignalInput）：C、FFT输出结果（图形入口地址：FFT_W）：二、修改代码为时域信号60Hz和160Hz两个信号相乘，分析其频谱，并说明理由。1.代码被修改的部分：#defineS2_