基于DSP的IIR數(shù)字濾波器(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))(匯編語言)(word文檔良心出品)

1、IIR數(shù)字濾波器（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解IIR （Infinite Impulse Response,無限沖激響應(yīng)）濾波器原理及使用方法;2. 了解使用MATLAB語言設(shè)計(jì)IIR濾波器的方法；3. 了解DSP對(duì)IIR濾波器的設(shè)計(jì)及編程方法；4. 熟悉在CCS環(huán)境下對(duì)IIR濾波器的調(diào)試方法；、實(shí)驗(yàn)原理IIR數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)H (z)為：其對(duì)應(yīng)的差分方程為：bzH(z)i0 N1a.Zi 1y(n)biX (n i)ay(n j)i0i 1對(duì)于直接形式的二階IIR數(shù)字濾波器，其結(jié)構(gòu)如圖4.111編程時(shí), 所.2AXY三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟設(shè)計(jì)一個(gè)三階的切比雪夫I型帶通數(shù)字濾波器，3.2kH

2、zf 4.8kHz,內(nèi)損耗不大于1dB; f 5.6kHz為阻帶，其衰減大于20dBo輸入 信號(hào)頻率為4000Hz、6500Hz的合成信號(hào)，通過所設(shè)計(jì)的帶通濾波器將號(hào)濾掉，余下4000Hz的信號(hào)，達(dá)到濾波效果。其采樣頻率Fs =16kHz,其通頻帶6500Hz信1、IIR濾波器的MATLAB設(shè)計(jì)在MATLAB中設(shè)計(jì)IIR濾波器，程序?yàn)?wp=3.2,4.8;ws=2.4,5.6;rp=1 ;rs=20n,wn=cheb1ord(wp/8,ws/8,rp,rs)b,a=cheby1(n,rp,wn)設(shè)計(jì)結(jié)果為:N=3wn =0.40000.6000b0=0.0114747a0=1.000000b

3、1=0 b2=-0.034424b3=0b4=0.034424a1=0a2=2.13779a3=0b5=0b6=-0.0114747a5=0a6=0.539758在設(shè)計(jì)IIR濾波器時(shí)，會(huì)出現(xiàn)系數(shù)1的情況，為了用Q15定點(diǎn)小數(shù)格式表示系數(shù)，可以用大數(shù)去所有系數(shù)。為避免在累加過程中出現(xiàn)MATLAB中加入：1的情況，將系數(shù)進(jìn)一步縮小，為此，在a4=1.769356500Hz信號(hào)B=round(b/6*2M5)；A=round(a/6*2M5)；濾波系數(shù)為：B=63018801880-63A =546101167509663029482.產(chǎn)生濾波器輸入信號(hào)的文件使用CCS的Simulator進(jìn)行濾波器

4、特性的測(cè)試時(shí)，需要輸入時(shí)間信號(hào)xS）。本設(shè)計(jì)輸入信號(hào)頻率為4000Hz、6500Hz的合成信號(hào),通過所設(shè)計(jì)的帶通濾波器將濾掉，余下4000Hz的信號(hào)。以下是產(chǎn)生輸入信號(hào)的C語言程序:#inelude #include void main()int i;double f256;FILE *fp;if(fp=fopen(,iirin.incH,Hwtn)=NULL)printf(,can,t open file!nM); return;fprintf(fp,“INPUT:.sect %clNPUT %cn”,for(i=0;iv=255;i+)Ifi=sin(2*3.14159*i*4000/16

5、000)+sin(2*3.14159*i*6500/16000); fprintf(fp,n .word%1dnH,(long)(fi*32768/2);fclose(fp);疔亥程序?qū)a(chǎn)生名為iirin.inc的輸入信號(hào)程序，內(nèi)容如下:INPUT: .sect INPUT.word0.word25486.word15136.word-314.word-11585.word19580.word6270.word-30006.word16383然后，在DSP匯編語言程序中通過.copy匯編命令將生成的數(shù)據(jù)文件iirin.inc復(fù)制到匯編程序 中，作為IIR濾波器的輸入數(shù)據(jù)。3.直接型IIR數(shù)字濾

6、波器匯編源程序的編寫直接型IIR數(shù)字濾波器匯編程序iir.asm如下：*直接型|R數(shù)字濾波器通用程序*.title ”diir.asm”.mmregsintOO；輸入信號(hào)x(n)數(shù)據(jù)；IIR濾波器系數(shù)N.set 6.copy “IIRIN.inc“table.word63.word0.word-188.word0.word188.word0.word-63.word0.word+11675.word0.word+9663.word0.word+2948.dataBN.usect”BN“,N+1AN.usect”AN“,N+1INBUF.usect“INBUF”,256OUTPUT.usect“

7、OUTPUT”,256.text；輸入緩沖區(qū)在數(shù)據(jù)區(qū)0x2400；輸出緩沖區(qū)在數(shù)據(jù)區(qū)0x2600.global start .def start,_DARAMPAGE 1PAGE 1: SPRAM:ORIGIN=0060H,L ENGTH=0020HDARAM:ORIGIN=0080H, LENGTH=1380HRAM1:ORIGIN=2400H, LENGTH=0200HRAM2:ORIGIN=2600H, LENGTH=0200HSECTIONS.text :) ROMPAGE0.data:DARAM PAGE 1PAGE 1PAGE 1PAGE 1AN :DARAMINBUF :RAM1

8、OUTPUT :RAM2 在CCS建立iir工程并運(yùn)行iir.out程序。建立iir工程,將iir.asm和iir.cmd添加到工程 中，對(duì)匯編程序進(jìn)行匯編、鏈接；如果有錯(cuò)誤則進(jìn)行修改、調(diào)試，當(dāng)匯編、鏈接成功后，力口 載并運(yùn)行iir.out程序。注意，將iir.asm、iir.cmd、iirin.inc文件和iir.pjt I程文件放在同一文 件夾下。 觀察輸入信號(hào)的波形及頻譜。單擊 View GraphsTime/Frequency命令，按照如圖4.3所示改變各選項(xiàng)。由-cmd可知輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)區(qū)0x2400開始的256個(gè)單元中。rS! Graph Property DialogDi

9、 splay TypeSingle TimeGraph TitleGraphical DisplayStart Address0x2400PageDataAcquisition Buffer Size256Index Increment1Display Data Si ze256DSP Data Type16-bit signed integerQ-value0Sampling Rate Qfz)1Plot Data FromLeft to RightLftMshiftd Data DisplayTesAutosc&leOnDC Value0Axes Displ&yOr QK gce

10、l |Help圖4.3 Graph屬性設(shè)置窗口單擊OK按鈕，則顯示輸入信號(hào)的時(shí)域波形如圖4.4所示。其波形是頻率為4000Hz和5000Hz正弦信號(hào)的合成信號(hào)。4.4將圖4.3中的Dsiplay Type項(xiàng)改為FFT Magnitude,則顯示輸入信號(hào)的頻譜圖。如圖 所示。圖4.4輸入信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖 、觀察輸出信號(hào)的波形及頻譜。單擊View Graph宀Time/Frequency命令，按照如圖4.5所示改變各選項(xiàng)。由.cmd可 知輸出 信號(hào)的數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)區(qū)0x2600開始的256個(gè)單元中。VS3 Graph Property Dialog岡Display TypeSingle Tim

11、eGrapk Ti tieGraphical Di splayStart Address0x2600PageDataAcquisition Buffer Size256Index Increment1Di splay Data Si ze256DSP Data Type16bit signed integerQ-yalue0Sampling RmtE (Hz lPlot Data FrociLeft to RightfledDisplayYesutoscaleOnDC Value0Axes DisplayOnVnrir | QK gtl |眄圖4.5 Graph屬性設(shè)置窗口將圖4.5中的Dsiplay Type項(xiàng)改為FFT Magnitude,則顯示輸出信號(hào)的頻譜圖。如圖 所示。