DSP原理应作业
题 目: IIR算法软件实验
学生姓名:
学 号:
院(系): 信息工程学院
专 业: 电子信息工程专业
IIR算法实验
摘:课题通软件设计IIR数字滤波器设计滤波器进行仿真:应DSP集成开发环境—CCS调试程序TMS320F2812实现IIR数字滤波具体工作包括:IIR数字滤波器基理进行分析探讨应DSP集成开发环境调试程序TMS320F2812实现IIR数字滤波
关键词:数字滤波器DSPTMS320F2812限激响应滤波器(IIR)
引言:21世纪数字化时代着信息处理技术飞速发展数字信号处理技术逐渐发展成门流技术相模拟滤波器数字滤波器没漂移够处理低频信号频率特性做成非常接理想特性精度达高容易集成等优势决定数字滤波器应越越广泛数字滤波器数字信号处理中重组成部分广泛应语音图处理数字通信谱分析模式识动控制等领域
实验原理
1.限激响应数字滤波器基础理
2.模拟滤波器原理(巴特沃斯滤波器切雪夫滤波器椭圆滤波器贝塞尔滤波器)
3.数字滤波器系数确定方法
4.根求设计低通IIR滤波器
求:低通巴特沃斯滤波器通带边缘1kHz处增益3dB12kHz处阻带衰减30dB采样频率25kHz设计:
确定求通带边缘频率fp1Hz求阻带边缘频率fs1Hz求阻带衰减20logδsdB
模拟边缘频率:fp11000Hzfs112000Hz 阻带边缘衰减:20logδs30dB
Ω2πffsHz表示求边缘频率转换成弧度表示数字频率Ωp1Ωs1
Ωp12πfp1fs2π100025000008π弧度
Ωs12πfs1fs2π1200025000096π弧度
计算预扭曲模拟频率避免双线性变换带失真
w2fs tan(Ω2)求wp1ws1单位弧度秒
wp12fs tan(Ωp12)63165弧度秒
ws12fs tan(Ωs12)7947272弧度秒
已定阻带衰减20logδs确定阻带边缘增益δs
20logδs30logδs3020δs003162
计算需滤波器阶数:
阶巴特沃斯滤波器足满足求
阶模拟巴特沃斯滤波器传输函数:
H(s)wp1(s+wp1)63165(s+63165)
双线性变换定义s2fs(z1)(z+1)数字滤波器传输函数:
差分方程:y[n]03307y[n1]+03346x[n]+03346x[n1]
软件程序流程图
开始
初始化工作变量
调波形发生子程序产生混叠波形(高频+低频)
调IIR滤波子程序计算前输出
波形发生
计算步长
标准Csin函数cos函数计算前波形值
返回波形值
IIR滤波
滤波器系数保存N1输入输出值前输入值求
返回计算结果
调试程步骤:
1.实验准备
设置软件仿真模式
启动CCS
2. 开工程浏览程序工程目录D\dsp\t6\iir\iirpjt
3.编译载程序
4.开观察窗口:*选择菜单View>Graph>TimeFrequency…进行设置:
*选择菜单View>Graph>TimeFrequency…进行设置:
5.清显示:开窗口中单击鼠标右键选择弹出式菜单中Clear Display功
6.设置断点:程序iirc中注释* 请句设置软件断点 *语句
置软件断点
7运行观察结果
⑴选择Debug菜单RUN项F5键运行程序
⑵观察IIR窗口中时域图形观察滤波效果
实验结果
输入波形低频率正弦波高频余弦波叠加成图:
通观察频域时域图知:输入波形中低频波形通滤波器高频部分衰减
IIR算法相应C语言编程汇编程序
*
*
#include DSP281x_Deviceh DSP281x Headerfile Include File
#include DSP281x_Examplesh DSP281x Examples Include File
#include f2812ah
#includemathh
#define IIRNUMBER 2
#define SIGNAL1F 1000
#define SIGNAL2F 4500
#define SAMPLEF 10000
#define PI 31415926
float InputWave()
float IIR()
float fBn[IIRNUMBER]{ 0007757 }
float fAn[IIRNUMBER]{ 0112201122 }
float fXn[IIRNUMBER]{ 00 }
float fYn[IIRNUMBER]{ 00 }
float fInputfOutput
float fSignal1fSignal2
float fStepSignal1fStepSignal2
float f2PI
int i
float fIn[256]fOut[256]
int nInnOut
main(void)
{
nIn0 nOut0
f2PI2*PI
fSignal100
fSignal2PI*01
fStepSignal12*PI30
fStepSignal22*PI*14
fStepSignal12*PI50
fStepSignal22*PI25
while ( 1 )
{
fInputInputWave()
fIn[nIn]fInput
nIn++ nIn256
fOutputIIR()
fOut[nOut]fOutput
nOut++
if ( nOut>256 )
{
nOut0 * 请句设置软件断点 *
}
}
}
float InputWave()
{
for ( iIIRNUMBER1i>0i )
{
fXn[i]fXn[i1]
fYn[i]fYn[i1]
}
fXn[0]sin(fSignal1)+cos(fSignal2)60
fYn[0]00
fSignal1+fStepSignal1
if ( fSignal1>f2PI ) fSignal1f2PI
fSignal2+fStepSignal2
if ( fSignal2>f2PI ) fSignal2f2PI
return(fXn[0])
}
float IIR()
{
float fSum
fSum00
for ( i0i
fSum+(fXn[i]*fAn[i])
fSum+(fYn[i]*fBn[i])
}
return(fSum)
}
**
IIR
ADDB SP#4
MOVB AH#0
MOVB AL#0
MOVL *SP[4]ACC
MOVW DP#0xFE00
MOV @0#0
MOV AL@0
CMPB AL#2
SB L7GEQ
L6
SETC SXM
MOVL XAR4#0x3F8016
MOV ACC@0 << 1
ADDL @XAR4ACC
MOVL ACC*+XAR4[0]
MOVL *SP[2]ACC
MOVL XAR4#0x3F8012
MOV ACC@0 << 1
ADDL @XAR4ACC
MOVL ACC*+XAR4[0]
LCR FSMPY
MOVL *SP[2]ACC
MOVL ACC*SP[4]
LCR FSADD
MOVL *SP[4]ACC
SETC SXM
MOVW DP#0xFE00
MOV ACC@0 << 1
MOVL XAR4#0x3F801E
ADDL @XAR4ACC
MOVL ACC*+XAR4[0]
MOVL XAR4#0x3F801A
MOVL *SP[2]ACC
MOV ACC@0 << 1
ADDL @XAR4ACC
MOVL ACC*+XAR4[0]
LCR FSMPY
MOVL *SP[2]ACC
MOVL ACC*SP[4]
LCR FSADD
MOVL *SP[4]ACC
MOVW DP#0xFE00
INC @0
MOV AL@0
CMPB AL#2
SB L6LT
L7
MOVL ACC*SP[4]
SUBB SP#4
LRETR
*
*
结果分析:
通运行观察实验结果输入波形中低频波形通滤波器高频部分衰减实验程序阅读熟悉解种窗函数波器特性影响通观察运行结果图进步熟悉IIR数字滤波器特性根实验求涉低通IIR滤波器完成限击响应滤波器算法实验
心体会:
老师认真负责指导利完成关DSP芯片TMS320F2812八实验中收获老师讲DSPs芯片DSP系统信息类专业课程许联系DSP身许特点理解老师讲容感觉抽象知道处入手着课程学逐渐接尾声时开始实践实验逐渐深入全面解DSP理水定程度提高时处问题
DSP设计实验涉门课程相关知识需课程学程中常回顾基础理知识认真思考分析达解决问题目程中仅复前知识通理联系实际相关知识点更深层次认识课前复相关实验容原理课题文完成收获学受益匪浅程中复数字滤波器原理设计方法DSP编程更深认识掌握定编程力
团结成功基石次实验程中学起协作精神充分体现遇困难时候学学间学指导老师间交流沟通实验够认真完成重素
外感谢实验指导老师助教老师实验认真负责态度完成实验程中软件操作相关理算法等方面耐心指导正付出利完成实验身懂做事严谨认真勤动脑勤实践态度
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