《滤波器的设计》PPT课件.ppt

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1、华中科技大学电信工程系,滤波器的设计,1。滤波器的应用对象，频率估计，去噪，信号处理 2。滤波器的设计要求，指标，阶数，转折频率，纹波系数等3。滤波器的设计，高级语言，汇编语言4。滤波器的实现，软件调试，硬件调试,华中科技大学电信工程系,设计滤波器,滤波器的设计要求 设计滤波器对采样频率为600HZ，信号频率为100，250，270HZ的双正弦等幅信号，要求滤去200HZ以上 的信号成分,华中科技大学电信工程系,设计思路,1。低通滤波器2。不需要很高的阶数,华中科技大学电信工程系,设计思路,1。定指标2。确定滤波器的系数3。设计程序4。调试,华中科技大学电信工程系,设计一个3阶低通切比雪夫滤波

2、器将信号源中频率为200hz以上的信号滤掉，留下频率为100hz的信号频率，达到滤波的效果。,华中科技大学电信工程系,设计过程,1。在Matlab语言中确定滤波器的各种参数2。将Matlab语言转换成通用语言形式3。编写实际硬件中运行的程序，我们采用DSP（54XX）4。在硬件中调试程序,华中科技大学电信工程系,MATLAB编程,MATLAB由于具有数值计算功能、符号计算功能、数据可视化功能、建模仿真可视化功能使得在命题构思、模型建立、仿真研究、假想验证、数据可视化各个环节有着非凡的功能。,华中科技大学电信工程系,使用MATLAB中的Cheby1型函数。下面是在MATLAB中设计的低通IIR型

3、切比雪夫滤波器程序,华中科技大学电信工程系,clear all;清寄存器值clf;清屏N=256;数据点数fs=600;采样频率dt=1/fs;for k=1:N;f1=250;信号频率 f2=100;信号频率 y(k)=sin(2*pi*f1*k*dt)+sin(2*pi*f2*k*dt)+sin(2*pi*(f1+20)*k*dt);产生信号end,华中科技大学电信工程系,lp=200;截止频率 wn1=2*lp/fs;函数的参数z1,p1,k1=CHEBY1(2,0.5,wn1);滤波器的极零点表示b1,a1=CHEBY1(2,0.5,wn1);滤波器的传递函数表示b1=b1/(8*1.

4、0711);将参数按比例缩小，a1=a1/(8*1.0711);为了DSP做准备，MATLAB中不需要,华中科技大学电信工程系,yy1=filter(b1,a1,y);滤波y=fft(y,N);将信号做FFT变换pyy=y.*conj(y);做功利谱分析f=(0:(N/2-1);figure(1);plot(f,pyy(1:N/2)y=fft(yy1,N);将滤波后数据做功利谱分析pyy=y.*conj(y);f=(0:(N/2-1);figure(2);plot(f,pyy(1:N/2),华中科技大学电信工程系,滤波前的信号,华中科技大学电信工程系,滤波后的信号,华中科技大学电信工程系,滤波

5、器设计的第一步，参数选择已经完成。紧接着，做一些必要的程序转换,华中科技大学电信工程系,程序变换,将一些Matlab中的函数替换成简单的形式FILTER，将原来的filter函数去掉，自己编写一段函数，使其功能与filter函数的功能是等同的，为了方便程序从MATLAN的平台转换到DSP汇编的平台上。,华中科技大学电信工程系,Y=FILTERB，A，X是以B，A系数对X输入进行滤波，以得到输出Y，它是由如下的数学表达式执行滤波功能，表达式如下：a(1)*y(n)=b(1)*x(n)+b(2)*x(n-1)+b(nb+1)*x(n-nb)-a(2)*y(n-1)-a(na+1)*y(n-na),

6、华中科技大学电信工程系,可以编写一个for循环来实现上面的表达式，在上面程序中去掉yy1=filter(b1,a1,y)，加入如下程序：yy1(1)=0;yy1(2)=0;b(1)=0.0625;b(2)=0.1250;b(3)=0.0625;a(1)=0.1167;a(2)=0.1033;a(3)=0.0448;n=254;for i=1:n yy1(i+2)=0.5*y(i+2)+y(i+1)+0.5*y(i)-0.83*yy1(i+1)-0.36*yy1(i);end,华中科技大学电信工程系,进行DSP编程,1.流水线冲突 2.编译模拟选择 3.利用TMS320C54X中的两个累加器 4.指令对寻址空间的要求,华中科技大学电信工程系,硬件调试,硬件调试需要注意的问题,华中科技大学电信工程系,其他各种滤波器的设计,自适应滤波器的设计,