實(shí)驗(yàn)一 通用DSP實(shí)現(xiàn)IIR濾波器

1、實(shí)驗(yàn)一： 通用DSP實(shí)現(xiàn)IIR濾波器1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解用數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)濾波的全過程；2了解數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法及各個(gè)組成部分的功能和電路原理；3了解一個(gè)四階IIR濾波器的頻率特性,了解采樣頻率的變化對(duì)整個(gè)系統(tǒng)頻率特性的影響。1.2 實(shí)驗(yàn)原理數(shù)字濾波器的功能是將一組輸入數(shù)字序列(信號(hào))通過一定的運(yùn)算后轉(zhuǎn)變成另一組數(shù)字序列(信號(hào))輸出。其輸入、輸出均為數(shù)字序列(信號(hào))。若要用數(shù)字濾波器對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行濾波則必須配接相應(yīng)的A/DD/A轉(zhuǎn)換器、保護(hù)恢復(fù)濾波器。本實(shí)驗(yàn)用一四階IIR濾波器實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的濾波，其框圖如圖1.1所示。圖1.1 模擬信號(hào)的濾波本實(shí)驗(yàn)中使用的數(shù)字信號(hào)處理器為單片式數(shù)字信

2、號(hào)處理器，選用的是TI公司的TMS320F206，該芯片為改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)16位DSP。A/DD/A轉(zhuǎn)換器使用的也是TI公司的TLC32044，該芯片是一個(gè)14位模擬接口集成電路，它包含了A/DD/A單元和輸入輸出濾波器，取樣頻率最高為19.2KHz，可通過編程對(duì)采樣頻率進(jìn)行控制，且增益可調(diào)。電路具有模擬雙斷差分輸入接口，其數(shù)據(jù)輸入輸出采用串行電路。IIR濾波器為無限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器，其傳遞函數(shù)為以下形式： 本實(shí)驗(yàn)中我們采用DSP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)四階的II R濾波器，其傳遞函數(shù)為：其中： ，。該濾波器的頻率特性如圖1.2所示：圖1.2 濾波器的頻率特性圖1.3 數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)圖實(shí)驗(yàn)中

3、數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)選用直接I型，其結(jié)構(gòu)圖如圖1.3所示：1.3實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備穩(wěn)壓電源一臺(tái)，雙蹤示波器一臺(tái)，函數(shù)發(fā)生器一臺(tái)，計(jì)算機(jī)一臺(tái)，仿真器一臺(tái)，實(shí)驗(yàn)板一塊。1.4實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求 認(rèn)真復(fù)習(xí)采樣定理IIR濾波器的結(jié)構(gòu)以及A/D D/A轉(zhuǎn)換器等有關(guān)內(nèi)容，閱讀TMS320F206的有關(guān)知識(shí)及實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)所用其它器件的性能和使用方法。1.5實(shí)驗(yàn)原理圖實(shí)驗(yàn)原理圖如圖1.4 所示。圖1.4 1.6實(shí)驗(yàn)步驟1按實(shí)驗(yàn)連接圖檢查連線是否正確并將信號(hào)源的幅度旋扭調(diào)至最小，然后依次打開穩(wěn)壓電源信號(hào)源示波器計(jì)算機(jī)的電源開關(guān)。2將信號(hào)源的頻率調(diào)至100Hz，幅度調(diào)至1V，將編好的實(shí)驗(yàn)程序IIr1.out正確地輸入DSP并運(yùn)

4、行：雙擊顯示器上的ccs2(c2000)或Reset XDS510 Board Reset XDS510 DONEccc2000File Load Program IIr1.out Debug Reset cpu(Dsp) Debug Restart Debug Run 。3觀察示波器上的輸出信號(hào)。將信號(hào)源的頻率從100Hz逐漸提高，觀察示波器上的輸出信號(hào)幅度的變化規(guī)律并作記錄(記錄點(diǎn)數(shù)不得少于10點(diǎn))，記下系統(tǒng)的f0，fl，fh 。 4數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)束后首先關(guān)閉IIr1.out程序(點(diǎn)擊Debug Halt 關(guān)閉小程序框)，之后運(yùn)行IIr2.out程序(重復(fù)步驟2中的劃線部分，并將步驟2中的IIr1.out用IIr2.out代替)。5重復(fù)步驟3的工作。6實(shí)驗(yàn)結(jié)束后：先關(guān)閉程序框(點(diǎn)擊Debug Halt 關(guān)閉程序框)，再依次關(guān)閉計(jì)算機(jī)、穩(wěn)壓電源、信號(hào)源、示波器的電源。注: IIr1.out與IIr2.out的區(qū)別只是采樣頻率分別為19.2KHz和9.6KHz。1.7實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1寫明實(shí)驗(yàn)原