MATLAB设计75阶FIR带通滤波器及C54XDSP实现

本篇文档主要介绍了如何使用DSP (数字信号处理器) 设计和实现FIR (有限 impulse response) 带通滤波器。FIR滤波器是一种重要的信号处理技术，特别是在通信、音频和图像处理等领域，因其线性相位和快速计算特性而广泛应用。 1. 实验要求： - 滤波器的设计要求至少为5阶，选择合适的截止频率，滤波系数通过MATLAB确定。阶数的选择影响滤波器的精度和计算复杂度，75阶滤波器能提供较好的频率响应。 - 编制C54XDSP的汇编源代码来实现FIR滤波器功能，这涉及底层硬件编程和算法优化。 - 利用软件仿真器对程序进行模拟调试，确保滤波器的正确工作和性能。 - 输入和输出数据的设置很重要，滤波器需处理自定义的数据文件，比如1400Hz到3800Hz之间的信号，以及不同频率成分的数据如2500Hz、1000Hz和4000Hz的正弦和余弦波形。 - 结果验证：通过对比输入数据和输出数据，以及使用软件仿真器的波形显示功能，确认滤波器是否有效地执行了带通滤波任务。 2. 实验步骤： - 在MATLAB中，首先设计一个75阶的FIR带通滤波器，通过指定截止频率范围1400Hz和3800Hz，以及采样频率10000Hz，得到滤波器的系数数组。系数数组`constint16_TB`给出了具体数值，这是一个一维数组，用于在硬件实现时进行滤波操作。 - 接着，根据实验参数（如f11=2500Hz、f12=1000Hz、f13=4000Hz和采样周期T），生成输入波形。这里输入的是三个不同频率的正弦和余弦函数，分别代表不同的信号成分。 - 通过MATLAB将这些波形转换成数据文件，作为输入数据。滤波器接收到输入后，会根据FIR滤波器的结构和系数进行滤波，生成输出数据。 - 使用软件仿真器加载源代码并运行，同时将输入和输出波形记录下来。通过比较输入波形和滤波后的输出波形，检查滤波器是否按照预期工作，滤除了不需要的频率成分，保留了通带内的信号。 总结来说，本实验着重于将理论上的FIR滤波器设计应用到实际的DSP系统中，通过编写硬件级的汇编代码来实现，同时结合MATLAB的辅助设计和测试，确保滤波器性能符合要求。这对于理解数字信号处理的实践应用以及掌握DSP硬件编程技巧非常有帮助。