FFT算法及IIR、FIR濾波器的設(shè)計(jì)

1、DSP原理及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告實(shí)驗(yàn)題目：FFT算法及濾波器的設(shè)計(jì)30 摘要隨著信息科學(xué)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)采集與處理是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一門(mén)關(guān)鍵技術(shù)，它主要研究信息數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和處理。而數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)芯片的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理算法提供了可能。數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）以其特有的硬件體系結(jié)構(gòu)和指令體系成為快速精確實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的首選工具。DSP芯片采用了哈佛結(jié)構(gòu)，以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能在通信和信號(hào)處理等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并成為研究的熱點(diǎn)。本文主要研究基于 TI的 DSP芯片 TMS320c54x的FFT算法、FIR濾波器和IIR濾波器的實(shí)現(xiàn)。首先大概介紹了DSP和 TMS320c54x

2、的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)并詳細(xì)分析了本系統(tǒng)的FFT變換和濾波器的實(shí)現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞：DSP、TMS320c54x、FFT、FIR、IIR AbstractWith the rapid development of information science, data acquisition and processing is a key technology of computer applications, the main research of it is collection, storage and processing of information data. The emergence of t

3、he digital signal processor (DSP) chip offers the potential for the realization of the digital signal processing algorithm. Digital signal processor (DSP), with its unique hardware system structure and instruction system become the first tool of quickly and accurately realize the digital signal proc

4、essing.DSP chip adopted harvard structure, with its powerful data processing functions in the communication and signal processing, and other fields has been widely applied, and become the research hot spot.This paper mainly studies the FFT algorithm based on TMS320c54x DSP chip of TI, the realizatio

5、n of FIR filter and IIR filter. First introduced the DSP and TMS320c54x briefly, then analyzed in detail the structure and characteristics of the system of the realization of FFT transform and filter method.Keyword: DSP、TMS320c54x、FFT、FIR、IIR 1.緒論1.1課題研究的目的和意義數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）已經(jīng)發(fā)展了多20多年,最初僅在信號(hào)處理領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用,近年來(lái)

6、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,其高速運(yùn)算能力使很多復(fù)雜的控制算法和功能得以實(shí)現(xiàn),同時(shí)將實(shí)時(shí)處理能力和控制器的外設(shè)功能集于一身,在控制領(lǐng)域內(nèi)也得到很好的應(yīng)用。隨著信息時(shí)代和數(shù)字世界的到來(lái),數(shù)字信號(hào)處理己成為一門(mén)極其重要的學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域,它在通信、語(yǔ)音、圖像、自動(dòng)控制、雷達(dá)、軍事、航空航天、醫(yī)療和家用電器等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。作為信號(hào)處理,和頻譜分析最直接相關(guān)的是傅立葉傅立葉變換即FFT。人們已經(jīng)熟知,離散傅立葉變換即（DFT）和數(shù)字濾波是數(shù)字信號(hào)處理器的基本內(nèi)容。數(shù)字濾波在數(shù)字信號(hào)處理中占有重要的地位,數(shù)字濾波器又分為有限沖激響應(yīng)濾波器（FIR）和無(wú)限沖激響應(yīng)濾波器（IIR）。數(shù)字濾波作為數(shù)字信號(hào)

7、處理的重要組成部分有著十分廣泛的應(yīng)用前景,可作為應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的前置處理。同時(shí)用DSP芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波除了具有穩(wěn)定性好、精確度高、不受外界影響等優(yōu)點(diǎn)外,還具有靈活性好的特點(diǎn),可對(duì)DSP芯片編程來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波的參數(shù)修改,進(jìn)而十分方便地修改濾波器的特性。因此基于DSP的數(shù)字濾波被廣泛應(yīng)用于語(yǔ)音、圖像、軟件無(wú)線電等領(lǐng)域,具有廣闊的發(fā)展空間。1.2本課題研究的現(xiàn)狀自 20世紀(jì) 70年代末 80年代初，DSP芯片誕生以來(lái) DSP芯片得到了飛速的發(fā)展。在 20多年時(shí)間里，DSP芯片已經(jīng)在信號(hào)處理、通信、雷達(dá)等許多領(lǐng)域到廣泛的應(yīng)用。目前，DSP 芯片的價(jià)格越來(lái)越低，性能價(jià)格比日益提高，具有巨大的應(yīng)用潛力，經(jīng)

8、過(guò)十幾年的發(fā)展，DSP器件在高速度、可編程、小型化、低功耗等方面都有了長(zhǎng)足的發(fā)展，單片 DSP芯片最快每秒可完成 16億次 (1600MIPS，每秒 1600兆次指令)的運(yùn)算，生產(chǎn) DSP器件的公司也不斷壯大，目前，市場(chǎng)占有率前四名依次為:Texas Instruments、Lucent、Analog Device 、Motorola。在TI的DSP產(chǎn)品中C1X 、C2X 、C2XX 、C5XX 、C54X 、C62X等系列是定點(diǎn)運(yùn)算指令系統(tǒng)的DSPs ； C3X 、C4X 、C67X等系列是浮點(diǎn)運(yùn)算指令系統(tǒng)的 DSPs ; C8X等系列是多 DSPs集成系統(tǒng)；AV7100、AV711等系列是

9、用于視頻、音頻領(lǐng)域的專用數(shù)字壓縮產(chǎn)品 2. DSP及CCS平臺(tái)簡(jiǎn)介2.1 DSP 系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)典型的 DSP系統(tǒng)如圖 2.1所示：圖2.1從上圖中可以看出，用 DSP進(jìn)行信號(hào)處理的流程如下：先進(jìn)行信號(hào)的數(shù)字化，一般的信號(hào)都是模擬信號(hào)，但是 DSP只接收數(shù)字化的信息，故要先進(jìn)行這一步操作將模擬信號(hào)經(jīng)過(guò) A/D轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，然后根據(jù)實(shí)際的應(yīng)該過(guò)程，進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的卷積、FTT變化等處理，接著將這些處理后的數(shù)字信號(hào)用 D/A進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成模擬的采樣值，最后將得到的不平滑的濾波通過(guò)濾波器等設(shè)備進(jìn)行處理，從而得到最終的模擬連續(xù)的信號(hào)。2.2 DSP 芯片的基本結(jié)構(gòu)可編程 DSP芯片是一種特殊結(jié)構(gòu)的微處理器

10、，為了快速進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，一般都采用特殊的軟硬件結(jié)構(gòu) 例如 TMS320系列 DSP處理器的基本結(jié)構(gòu)包括（1）哈佛結(jié)構(gòu) ；（2）流水線操作；（3）專用的硬件乘法器；（4）特殊的 DSP指令；（5）快速的指令周期。這些特點(diǎn) 使得 TMS320系列 DSP處理器可以實(shí)現(xiàn)快速的 DSP運(yùn)算，并使大部分運(yùn)算，如乘法 能在一個(gè)指令周期內(nèi)完成 TMS320系列處理器是軟件可編程器件 所以具有通用微處理器的方便靈活的特點(diǎn)。2.3 TMS320C54x 系列芯片TMS320C54x是為實(shí)現(xiàn)低功耗，高性能而設(shè)計(jì)的定點(diǎn) DSP芯片 主要應(yīng)用在通信系統(tǒng)方面，該芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)都是全新設(shè)計(jì)的，它的主要特點(diǎn)是

11、 ：(1) 運(yùn)算速度快，(2) 優(yōu)化的 CPU結(jié)構(gòu)，(3) 低功耗方式，(4) 智能外設(shè)。本文采用的 TMS320C5416處理器在本系列中處于先進(jìn)水平。2.4 CCS 開(kāi)發(fā)環(huán)境 CCS全稱是 Code Composer Studio，它包括：1.CCS 代碼生成工具；2.CCS 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 IDE ；3.DSP/BIOS插件程序和 API ；4.RTDX 插件 主機(jī)接口和 API 等。它提供了配置、建立、調(diào)試、跟蹤和分析程序的工具，便于實(shí)時(shí)嵌入式信號(hào)處理程序的編制和測(cè)試，能夠加速開(kāi)發(fā)進(jìn)程，提高工作效率。在 CCS環(huán)境下的程序開(kāi)發(fā)過(guò)程如下圖2.2所示 ：圖2.2CCS基本的編輯界面如圖2.3

12、，通過(guò)它可以編輯、編譯調(diào)試 DSP目標(biāo)程序。它主要由幾個(gè)主要的窗口組成:工程組顯示窗口、程序內(nèi)容顯示窗口、編輯信息提示窗口和主要工具欄。另外，在編輯過(guò)程中 還可以顯示諸如存儲(chǔ)器觀察窗口、變量監(jiān)視框、圖形顯示框等調(diào)試界面。他們?yōu)槌绦蚓帉?xiě)調(diào)試提供多種手段，為軟件開(kāi)發(fā)提供了極大的方便。圖2.3 CCS基本編輯界面3.FFT算法程序及應(yīng)用3.1 FFT簡(jiǎn)介FFT是一種DFT的高效算法，稱為快速傅立葉變換（fast Fourier transform），它根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實(shí)等特性，對(duì)離散傅立葉變換的算法進(jìn)行改進(jìn)獲得的。在通信系統(tǒng)中， FFT 的應(yīng)用主要是兩個(gè)方面：1.它可以直接用來(lái)分析信號(hào)

13、的頻譜。頻譜分析在信號(hào)處理中的應(yīng)用極廣，如語(yǔ)音通訊的頻帶壓縮需要對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，在軍事中，聲納系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的分析以及雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的測(cè)定等都需要特定的頻譜分析。在各種測(cè)量?jī)x器中，頻譜分析有著更多的應(yīng)用。2.利用快速卷積求解 FIR 濾波器的輸出。3.2FFT設(shè)計(jì)方法FFT 是 DFT 的一個(gè)快速算法，只是將 DFT 分解開(kāi)來(lái)進(jìn)行運(yùn)算，來(lái)達(dá)到減少運(yùn)算量的目的。FFT 算法將長(zhǎng)序列的 DFT分解為短序列 DFT，N 點(diǎn)的 DFT 先分解為 2 個(gè) N/2 點(diǎn)的 DFT ，每個(gè) N/2 點(diǎn)的 DFT又分解為 N/4 點(diǎn)的 DFT，如此這般。這里最小的變換點(diǎn)數(shù)即所謂的“ 基數(shù)”（radix）

14、因此，基數(shù)為 2 的 FFT 算法的最小變換（或稱蝶形變換）就是 2 點(diǎn)DFT，是最基本的運(yùn)算單位。一般 N 點(diǎn) FFT 對(duì)應(yīng)于 N 個(gè)輸入樣值，有 N個(gè) 頻域樣值與之對(duì)應(yīng)。對(duì) DFT 分解的算法可以分為兩種:時(shí)間抽取法和頻率抽取法。本文采用的是時(shí)間抽取法。在時(shí)間抽取 FFT 算法過(guò)程中，F(xiàn)FT算法由兩部分組成：碼位倒置和 2 點(diǎn)的 DFT 運(yùn)算。所以，F(xiàn)FT 算法的基本流程如圖 3.1: 圖 3.13.3 FFT的仿真結(jié)果本課題所研究的輸入函數(shù)是一個(gè)諧波為200Hz和500Hz的周期信號(hào)。在CCS平臺(tái)上直接編寫(xiě)原函數(shù)，觀察波形；然后經(jīng)過(guò)FFT后，再次觀察波形。前后兩個(gè)波形大致如下：圖3.2

15、輸入函數(shù)波形圖3.3 輸出函數(shù)的波形4.FIR濾波器的實(shí)現(xiàn) 4.1FIR濾波器的特點(diǎn)在數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用中往往需要設(shè)計(jì)線性相位的濾波器，F(xiàn)TR濾波器在保證幅度特性滿足技術(shù)要求的同時(shí)，很容易做到嚴(yán)格的線性相位特性。FTR濾波器不斷地對(duì)輸入樣本x(n)延時(shí)后，再作乘法累加算法,將濾波結(jié)果y(n)輸出，因此，F(xiàn)IR實(shí)際上是一種乘法累加運(yùn)算。在數(shù)字濾波器中，F(xiàn)IR濾波器的最主要的特點(diǎn)是沒(méi)有反饋回路，故不存在不穩(wěn)定的問(wèn)題同時(shí)，可以在幅度特性是隨意設(shè)置的同時(shí)，保證精確的線性相位。穩(wěn)定和線性相位特性是FIR濾波器的突出優(yōu)點(diǎn)。另外,它還有以下特點(diǎn)設(shè)計(jì)方式是線性的硬件容易實(shí)現(xiàn)濾波器過(guò)渡過(guò)程具有有限區(qū)間相對(duì)IIR濾

16、波器而言，階次較高，其延遲也要比同樣性能的IIR濾波器大得多。4.2 FIR濾波器的實(shí)現(xiàn)方法采用DSP處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，DSP處理器是專為數(shù)字信號(hào)處理而設(shè)計(jì)的，如TI公司的TMS320c54x系列，AD公司的，ADSP21X，ADSP210X系列等。它的主要數(shù)字運(yùn)算單元是一個(gè)乘累加器，能夠在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成一次乘累加運(yùn)算，配有適合于信號(hào)處理的指令，具備獨(dú)特的循環(huán)尋址和倒序?qū)ぶ纺芰Α＿@些特點(diǎn)都非常適合數(shù)字信號(hào)處理中的濾波器設(shè)計(jì)的有效實(shí)現(xiàn)，并且它速度快，成本低，在過(guò)去的20多年的時(shí)間里，軟件可編程的DSP器件幾乎統(tǒng)治了商用數(shù)字信號(hào)處理硬件的市場(chǎng)。用DSP芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波除了具有穩(wěn)定性好、精確度高、不

17、受環(huán)境影響外,還具有靈活性好的特點(diǎn)。用DSP可編程芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波可通過(guò)修改濾波器的參數(shù)十分方便的改變?yōu)V波器的特性。FIR濾波器的DSP的實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的過(guò)程就是將一個(gè)待處理的數(shù)據(jù)按照一定的算法進(jìn)行處理的過(guò)程，從而來(lái)得到自己期望的值。在這個(gè)滿足線性關(guān)系的差分方程中，保持著線性不變的特定，其輸出序列 y(n)和輸入 x(n)之間存在著如式（1）所示的關(guān)系：其中，x(n)為輸入序列，y(n)為輸出序列，ak和 bk為濾波器系數(shù)， N是濾波器的階數(shù)。若上式中所有的 bk均為零，則有 FIR濾波器的差分方程為：對(duì)上式進(jìn)行 Z變換得到 FIR濾波器的傳遞函數(shù)為：從上面的三個(gè)公式中可以看出，H(z)是

18、 Z¯¹的N-1次多項(xiàng)式，故在 Z的范圍內(nèi)存在著 N-1的原點(diǎn)和重級(jí)點(diǎn)，故 N階濾波器一般存在著的單元包括 N個(gè)延遲單元、N個(gè)加法器與 N+1個(gè)乘法器，能夠組成如圖 4.1所示的兩種結(jié)構(gòu)。 圖4.1從圖 2中可以看到，無(wú)論是哪一種結(jié)構(gòu)，F(xiàn)IR濾波器的單位時(shí)間響應(yīng)是等長(zhǎng)的，故穩(wěn)定性強(qiáng)，不易被噪聲等所影響。在本文中采用的TI公司生產(chǎn)的TMS320C54X作為 DSP處理芯片，根據(jù)如圖 4.2所示的流程圖的過(guò)程，設(shè)計(jì)了一系列的轉(zhuǎn)變和編程最終實(shí)現(xiàn)了 FIR濾波器。圖 4.2具體的過(guò)程如下，針對(duì)一個(gè) FIR濾波器，具有 N階，故可以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中開(kāi)辟一個(gè)緩沖區(qū)，在這個(gè)滑窗中存放 N個(gè)

19、最新的輸入樣本，且在這個(gè)區(qū)域內(nèi)輸入新的樣本時(shí)，只需要將想對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行覆蓋即可。最后利用片內(nèi) BK（循環(huán)緩沖區(qū)長(zhǎng)度）寄存器對(duì)滑窗進(jìn)行間接尋址，循環(huán)緩沖區(qū)地址首尾相鄰。FIR濾波器的核心算法是計(jì)算輸入信號(hào)與濾波器系數(shù)的卷積。設(shè) x(n)為輸入信號(hào), h(n)為 FIR濾波器的沖擊響應(yīng), n=0， N-1，則 FIR濾波器的輸出 y(n)就是 x(n)與 h(n)的卷積，即：從而利用了 DSP芯片就可以進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn) FIR所需要的數(shù)字濾波器的功能。4.3 FIR濾波器的調(diào)試與仿真匯編程序調(diào)試先在 CCS中建立新的工程 fir.pjt,再將匯編語(yǔ)言源文件 (.asm或.c)文件及中斷向量文件(.a

20、sm)、位文件(.cmd)，添加到工程中。若為 C語(yǔ)言程序則還需添加“stdio.h”、“math.h”, “rts.lib”。編譯后生成.out文件,設(shè)置斷點(diǎn)，并將.out文件加載進(jìn)來(lái)，最后對(duì)view中的Graph進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完就可以看到經(jīng)過(guò)FIR濾波器的波形了。輸入同樣是諧波為200Hz和500Hz的周期信號(hào)。輸入、輸出波形大致如下：圖4.3 輸入函數(shù)波形圖4.4 輸出函數(shù)波形5.IIR 濾波器的實(shí)現(xiàn)5.1 IIR濾波器的特點(diǎn)1.IIR數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)可以寫(xiě)成封閉函數(shù)的形式。2.IIR數(shù)字濾波器采用遞歸型結(jié)構(gòu)，即結(jié)構(gòu)上帶有反饋環(huán)路。IIR濾波器運(yùn)算結(jié)構(gòu)通常由延時(shí)、乘以系數(shù)和相加等基本

21、運(yùn)算組成，可以組合成直接型、正準(zhǔn)型、級(jí)聯(lián)型、并聯(lián)型四種結(jié)構(gòu)形式，都具有反饋回路。由于運(yùn)算中的舍入處理，使誤差不斷累積，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生微弱的寄生振蕩。3.IIR 數(shù)字濾波器在設(shè)計(jì)上可以借助成熟的模擬濾波器的成果,如巴特沃斯、契比雪夫和橢圓濾波器等，有現(xiàn)成的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或圖表可查，其設(shè)計(jì)工作量比較小，對(duì)計(jì)算工具的要求不高。 在設(shè)計(jì)一個(gè)IIR數(shù)字濾波器時(shí)，我們根據(jù)指標(biāo)先寫(xiě)出模擬濾波器的公式，然后通過(guò)一定的變換，將模擬濾波器的公式轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的公式。4. IIR數(shù)字濾波器的相位特性不好控制，對(duì)相位要求較高時(shí)，需加相位校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。IIR濾波器具有無(wú)限長(zhǎng)的單位脈沖響應(yīng)。在結(jié)構(gòu)上存在反饋回路，即是遞歸型的。也就是

22、說(shuō)，IIR濾波器的輸出不僅與輸入有關(guān)，而且與過(guò)去的輸出有關(guān)。濾波器輸出 y(n)不僅依賴于當(dāng)前輸入 x(n)及過(guò)去輸入 x(n1).x(n2)， ，x(nN+1)，而且依賴于過(guò)去的輸出y(n1)、y(n2)， ，y(nN+1)。IIR濾波器由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)算量小的特點(diǎn)，因而得到了較廣泛的應(yīng)用。IIR濾波器結(jié)構(gòu)具有多種形式，歸納起來(lái)主要有以下幾種。(1)直接I型(也稱直接型)，(2)直接H型(也稱正推型)，(3)級(jí)聯(lián)型，(4)并聯(lián)型，(5)格型(lattice)。直接 I型結(jié)構(gòu)需要 2N級(jí)延遲單元，直接 II型結(jié)構(gòu)與直接 I型結(jié)構(gòu)相比節(jié)省了一半延遲，即需要N級(jí)延遲單元，是最常用的IIR濾波器

23、之一。5.2 IIR濾波器的實(shí)現(xiàn)方法N階濾波器的脈沖傳遞函數(shù)表達(dá)式為：它的差分方程表達(dá)式為：系統(tǒng)中所設(shè)計(jì)的輸入信號(hào)是由頻率分別為f1= 200Hz，f2= 500 Hz，的 2個(gè)正弦信號(hào)所合成的。系統(tǒng)采用了C語(yǔ)言進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)，濾波程序流程如圖 5.1所示。圖 5.15.3 IIR濾波器的調(diào)試與仿真從而利用了DSP芯片就可以進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)IIR所需要的數(shù)字濾波器的功能。輸入函數(shù)同樣是諧波為200Hz和500Hz的周期信號(hào)。使用 CCS平臺(tái)的圖形顯示功能觀察濾波前后信號(hào)的波形圖，波形大致如下：圖 5.2 輸入函數(shù)波形圖 5.3 輸出函數(shù)波形6.總結(jié)本課題主要是通過(guò)TMS320c54x和CCS平臺(tái)來(lái)

24、實(shí)現(xiàn)FIR和IIR濾波器設(shè)計(jì)和仿真。通過(guò)對(duì)本課題的研究，關(guān)于數(shù)字信號(hào)處理方面的理論知識(shí)得到了豐富和提高，理解了FFT算法的原理，及FIR和IIR濾波器的設(shè)計(jì)原理，學(xué)習(xí)了CCS的波形觀察窗口觀察輸入/輸出信號(hào)波形和頻譜變化情況。熟悉了課題研究的整體思路和方法,認(rèn)識(shí)到進(jìn)行課題研究應(yīng)具備的素質(zhì)。此外，自己還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。致謝通過(guò)本次課題設(shè)計(jì)，我受益頗多，首先要感謝李老師的悉心指導(dǎo)。由于我之前都沒(méi)接觸過(guò)這門(mén)課，學(xué)起來(lái)比較吃力。李老師在我遇到問(wèn)題時(shí)，總是耐心地講解，給了我極大

25、啟發(fā)性的指導(dǎo)。李老師更加豐富了我的專業(yè)知識(shí)，并教會(huì)了如何去剖析一個(gè)整體的設(shè)計(jì)方案，給我創(chuàng)造實(shí)際動(dòng)手的鍛煉機(jī)會(huì)。在此向李老師致以我最誠(chéng)摯的感激之情! 我還要感謝同學(xué)們對(duì)我的幫助與支持，感謝在課題期間積極地與我探討解決方案，并且互相學(xué)習(xí)，共同勉勵(lì)的同學(xué)們。參考文獻(xiàn)【1】 戴明楨，周建江編著.TMS320C54x DSP結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用.北京航空航天大學(xué)出版社，2007【2】 汪安民. TMS320C54XX DSP實(shí)用技術(shù).清華大學(xué)出版社. 2002:5-15【3】 彭啟宗. TMS320C54X實(shí)用教程.電子科技大學(xué)出版社 2000:3-7【4】 程佩清數(shù)字信號(hào)處理教程（第二版）.北京清華大學(xué)出

26、版社, 2001【5】 申敏, 鄧矣兵, 鄭建宏, 劉棟. DSP原理及其在移動(dòng)通信中的應(yīng)用. 人民郵電出版社. 2001:3-12附錄1 產(chǎn)生原函數(shù)及FFT的代碼：#include "math.h"#include "tms320.h"#include "dsplib.h"#include "t4_SCALE.h"#define SIGNAL1F 20 #define SAMPLEF 64 #define PI 3.1415926 #define SAMPLENUMBER 128short scale = 1;s

27、hort noscale = 0;short INPUTSAMPLENUMBER,xSAMPLENUMBER; float OUTPUTSAMPLENUMBER; void MakeWave();void MakeWave() int i; float sample_step=1.0/SAMPLEF; float j=0.0; for ( i=0;i<SAMPLENUMBER/2;i+ ) INPUTi=2*sin(PI*2*j*200)*1024+sin(PI*2*j*500)*1024; j=j+sample_step; void main() int i; MakeWave();

28、for(i=0;i<SAMPLENUMBER;i=i+2) xi=INPUTi/2; for(i=1;i<SAMPLENUMBER;i=i+2) xi=0.0; cbrev(x,x,SAMPLENUMBER/2); cfft512(x,scale); for (i=0;i<SAMPLENUMBER;i+) OUTPUTi=xi; while (1);附錄2產(chǎn)生原函數(shù)及實(shí)現(xiàn)IIR和FIR的代碼：/測(cè)試FIR及CPUTIMER0，1，2#include "DSP5416_Device.h" / DSP5416 Headerfile Include File#i

29、nclude "DSP5416_Examples.h" / DSP5416x Examples Include File#include "IQmathLib.h"#include "filter.h"#include <math.h>#include <stdio.h>#define FIR_ORDER 50#pragma DATA_SECTION(lpf, "firfilt");FIR16 lpf=FIR16_DEFAULTS;#pragma DATA_SECTION(dbuffer,&

30、quot;firldb");long dbuffer(FIR_ORDER+2)/2;const long coeff(FIR_ORDER+2)/2=FIR16_LPF50; int xn100;intindex,in,in1,input,output;float yn100;float out;/ Prototype statements for functions found within this errupt void cpu_timer0_isr(void);interrupt void cpu_timer1_isr(void);interrupt void

31、cpu_timer2_isr(void);void main(void) InitSysCtrl(); DINT; InitPieCtrl(); IER = 0x0000; IFR = 0x0000; InitPieVectTable(); EALLOW; / This is needed to write to EALLOW protected registers GpioMuxRegs.GPFMUX.bit.SPISTEA_GPIOF3 = 0; GpioMuxRegs.GPFDIR.bit.GPIOF3 = 1; PieVectTable.TINT0 = &cpu_timer0_

32、isr; PieVectTable.XINT13= &cpu_timer1_isr; PieVectTable.TINT2 = &cpu_timer2_isr; GpioMuxRegs.GPEMUX.bit.XNMI_XINT13_GPIOE2=1; XIntruptRegs.XNMICR.bit.ENABLE=0; XIntruptRegs.XNMICR.bit.SELECT=0; EDIS; / This is needed to disable write to EALLOW protected registers InitCpuTimers(); / For this example, only i