数字滤波器的MATLAB设计与仿真及在DSP上的实现

论文摘要

当前,数字信号处理技术受到了人们的广泛关注,其理论及算法随着计算机技术和微电子技术的发展得到了飞速地发展,并被广泛应用于语音和图象处理、数字通信、谱分析、模式识别和自动控制等领域。数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一,几乎出现在所有的数字信号处理系统中。本论文利用TI公司的16位定点DSP芯片TMS320VC5416-160的硬件、软件结构和特性实现了数字滤波器的设计。深入研究了DSP芯片的硬件开发技术和软件编程技术及调试技巧;在MATLAB环境下,利用MATLAB语言编写程序对IIR滤波器进行仿真并得到滤波器的系数;通过CCS环境掌握了程序开发方法、调试工具的使用及优化级别的选择等,编写了DSP的IIR滤波算法并在CCS上进行了调试仿真。本课题研究的数字滤波器基本理论及其实现方法,为数字滤波器的实现奠定了理论基础。为数字滤波的相关领域提供了理论及技术准备,缩短了理论与实践的距离,为今后从事数字滤波和DSP技术研究开发工作奠定了基础,积累了经验。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 一 课题总体介绍
• （一） 系统总体结构
• 1. DSP芯片TMS320VC5416-160介绍
• 2. 系统硬件总体结构
• 3. 系统软件总体流程
• （二） 本论文的主要研究内容
• 二 数字滤波器的基本理论
• （一） 数字滤波技术发展概况
• 1. 数字滤波器的定义和分类
• 2. 数字滤波器的优点
• （二） 数字滤波器的结构
• 1. IIR数字滤波器的结构
• 2. FIR数字滤波器的结构
• 3. FIR和IIR滤波器的比较
• （三） 滤波器的表达方式
• 1. 滤波器的传递函数模型
• 2. 滤波器的状态方程模型
• 3. 滤波器的零极点增益模型
• 4. 滤波器数学模型之间的相互转换
• （四） 数字滤波器实现方法
• 三 技术指标的确定
• （一） 根据项目要求确定技术指标
• （二） 滤波器类型的选择
• （三） 滤波器阶数的选择
• 四 数字滤波器的MATLAB辅助设计
• （一） MATLAB简介
• （二） 数字滤波器MATLAB程序设计
• （三） MATLAB语言设计
• （四） 仿真结果及分析
• （五） 带通滤波器的MATLAB仿真结果
• 五 数字滤波器在DSP上的实现
• （一） CCS简介
• （二） MATLAB与DSP之间的连接
• （三） 技术难点
• 1. 定点数的定标
• 2. 误差问题
• （四） 数字滤波DSP实现程序设计
• （五） CCS仿真结果及分析
• （六） 带通滤波器的MATLAB仿真结果
• 六 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢