基于DSP的FIR數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)
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1．2 過(guò)渡帶及阻帶衰減
根據(jù)對(duì)過(guò)渡帶及阻帶衰減的要求，設(shè)計(jì)時(shí)可選擇窗函數(shù)的形狀，并估計(jì)窗口長(zhǎng)度N。設(shè)待求濾波器的過(guò)渡帶用△ω表示，它近似等于窗函數(shù)的主瓣寬度。由于過(guò)渡帶△ω近似與窗口長(zhǎng)度N成反比。即N=A／△ω，其中A決定于窗口形式，例如，矩形窗A=4π，哈明窗A=8π等。按照過(guò)渡帶及阻帶衰減情況，選擇窗函數(shù)形式。其設(shè)計(jì)原則是在保證阻帶衰減的情況下，盡量選擇主瓣比較窄的窗函數(shù)。
1．3 單位取樣響應(yīng)的計(jì)算
計(jì)算濾波器的單位取樣響應(yīng)h(n)時(shí)，可按正式進(jìn)行：
式中，ω(n)是上面選擇好的窗函數(shù)。如果要求線性相位，則要求hd(n)和ω(n)均對(duì)(N-1)／2對(duì)稱，前面介紹的幾種窗函數(shù)已保證對(duì)(N-1)
／2偶對(duì)稱。而如要求h(n)對(duì)(N-1)／2奇對(duì)稱，只要保證hd(n)對(duì)(N-1)／2奇對(duì)稱即可。
驗(yàn)算技術(shù)指標(biāo)是否滿足要求時(shí)其設(shè)計(jì)出的濾波器頻率響應(yīng)可采用下式進(jìn)行計(jì)算：
計(jì)算上式時(shí)，可使用FFT算法。如果
不能滿足要求，那么，根據(jù)具體情況，可重復(fù)上述設(shè)計(jì)，直到滿足要求為止。2 基于DSP的FIR數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)方案
2．1 濾波系統(tǒng)的差分方程
若輸入信號(hào)x(n)和濾波器的單位沖激響應(yīng)h(n)在頻域分別為
和
，則其輸出信號(hào)的頻率響應(yīng)為
。根據(jù)離散傅氏變換的性質(zhì)，可以得到濾波系統(tǒng)的差分方程
。其中，h(n)的計(jì)算可依據(jù)濾波器的參數(shù)，并借助MATLAB仿真工具計(jì)算得到。2．2 實(shí)現(xiàn)方案
由于在卷積運(yùn)算之前，h(n)的N個(gè)數(shù)值是已知的，因此，可先在程序存儲(chǔ)器中開(kāi)辟N個(gè)單元來(lái)存放h(n)。由于輸入序列x(n)是不斷變化的，因此，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中可開(kāi)辟N個(gè)存儲(chǔ)單元并對(duì)其進(jìn)行移位寄存，其初始值分別為x(n)、x(n-1)……x(n-N-1)，然后采用循環(huán)尋址的方法對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)。每次輸入新的樣本時(shí)，可以以新樣本改寫(xiě)滑窗中的最老的數(shù)據(jù)，而滑窗中的其他數(shù)據(jù)則不需要移動(dòng)。利用片內(nèi)8 kB(循環(huán)緩沖區(qū)長(zhǎng)度)寄存器可對(duì)滑窗進(jìn)行間接尋址，循環(huán)緩沖區(qū)地址首尾相鄰。8級(jí)循環(huán)緩沖區(qū)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中頂部為低地址，圖1中的(a)(b)(c)分別為初始狀態(tài)、輸入1個(gè)和2個(gè)樣本后的存儲(chǔ)情況。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/150927.htm
評(píng)論