8052微控制器上有限字长对FIR滤波器性能的影响研究

本论文探讨了在8052微控制器上实现有限字长对有限 impulse response (FIR) 滤波器性能的影响。8052是一款广泛应用的单片机，其内部资源有限，特别是在处理数字信号时，特别是涉及长数据长度的滤波操作时，有限的内存和算术运算能力会对滤波效果产生显著影响。 FIR滤波器通常用于信号处理中，通过逐点相加来实现线性相位特性，其设计灵活性高，可以方便地定制各种频率响应。然而，当在8052这样的微控制器上执行时，由于字长限制（通常为8或16位），每个计算步骤中处理的数据精度受限。这可能导致以下几个关键问题： 1. **舍入误差**：有限字长可能导致在浮点运算过程中发生截断误差，尤其是在累加过程中，过大的数值可能会超出存储范围，从而引入噪声。 2. **滤波性能衰减**：长滤波器需要大量系数存储，而8052的寄存器空间有限，可能导致部分系数无法精确表示，进而影响滤波器的截止频率、平稳性和阻带抑制。 3. **计算速度**：有限字长下的乘法和累加操作可能比理想情况慢，因为它们可能需要多个步骤来完成，这在实时应用中可能成为瓶颈。 4. **算法优化**：为了克服这些限制，可能需要采用更高效的算法，如使用固定点运算代替浮点运算，或者利用流水线和并行处理技术来提高计算效率。 5. **硬件扩展**：在某些情况下，可能需要外部硬件辅助，如专用的FIR滤波器IP块或通过并行接口与外部处理器配合，来增强处理能力。 作者Aman ME8044202在他的硕士论文中，表达了对导师Mr. Sunil Kumar Singla和Mr. Nirbhow Jap Singh的深深感激，他们指导他在8052微控制器上的这项研究。此外，他还感谢了Manbir Kaur女士，系主任，以及在整个项目期间提供支持的所有人。 总结来说，这篇论文深入分析了在资源有限的8052微控制器上实施有限字长FIR滤波器的实际挑战，并可能提出了解决方案或优化策略，这对于理解在实际工程环境中如何设计和实现低复杂度、高效能的FIR滤波器具有重要意义。