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无限长单位冲激响应(IIR)数字滤波器的DSP实现

  • 简介:概    述 在数字信号处理领域,数字滤波器的设计在其中占有很重要的地位。从实现方法上分,数字滤波器有两种:有限长单位冲激响应滤波器(FIR)和无限长单位冲激响应滤波器(IIR)。IIR滤波器要比FIR滤波器获得更高的性
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在数字信号处理领域,数字滤波器的设计在其中占有很重要的地位。从实现方法上分,数字滤波器有两种:有限长单位冲激响应滤波器(FIR)和无限长单位冲激响应滤波器(IIR)IIR滤波器要比FIR滤波器获得更高的性能,它具有工作速度快、耗用存储空间少的特点。但IIR滤波器在一般的定点DSP上实现比较困难。因为IIR滤波器的反馈通道计算会导致结果的溢出,虽然可以用缩放输入数据的比例的办法来防止溢出错误,但是这将使输出信号动态范围减少,为了恢复输出信号的动态范围,可以对输出信号作一定左移放大。

本设计说明书是在经历了四年的大学本科学习之后所做的一个系统的毕业设计,是对过去学习的一个总结。根据指导老师布置的课题和所提供的任务书,在老师和同学的帮助下完成了设计说明书。

说明书共分为五章节,首先介绍无限长单位冲激响应(IIR)数字滤波器的设计的基本知识,主要是IIR数字滤波器设计的一些基础资料,包括IIR数字滤波器的特点、基本结构及IIR数字滤波器的设计方法,接着全面介绍了TI公司两种数字信号处理器,一种为TMS320C54X芯片,另一种为TMS320C3X芯片,然后给出了IIR数字滤波器的DSP实现方法,最后指出本次设计说明设计书中的不足之处,以待下次有所提高。

说明书给出IIR数字滤波器的DSP设计方法,同时也可通过对IIR数字滤波器的DSP设计过程,更深一步了解DSP这个很新的领域,为工作和学习生活积累DSP芯片开发方面的知识有很大帮助。

 

   

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1  IIR数字滤波器的基本结构和设计方法... 1

1.1 IIR数字滤波器的特点... 1

1.2 IIR数字滤波器的结构... 1

1.3 IIR数字滤波器的设计方法... 7

2  TMS320C54X系列芯片介绍... 8

2.1 中央处理单元(CPU... 9

2.2 存储器... 11

2.3 流水线... 14

2.4 片内外设... 15

2.5 外部总线操作... 18

3  TMS320C3X系列芯片介绍... 19

3.1 TMS320C3X的结构和特点... 19

3.2 中央处理单元... 20

3.3 总线结构... 22

3.4 存储器结构... 22

3.5 数据类型... 23

3.6 寻址方式... 23

4  IIR数字滤波器的DSP实现... 23

4.1 IIR数字滤波器的定点DSP实现... 24

4.2 IIR数字滤波器的浮点DSP实现... 31

5  结束语... 36

参考文献... 37

    ... 38

    ... 39

附录1 程序清单... 40

附录1.1 TMS320C54X定点实现IIR数字滤波器的汇编程序... 40

附录1.2 TMS320C3X浮点实现IIR数字滤波器的汇编程序... 44

 

参考文献

[1] 张雄伟.DSP芯片的原理与开发应用[M].北京: 电子工业出版社, 2003.                                                        

[2] 龙腾.高速实时数字信号处理芯片应用指南[J].电子产品世界, 1998.                                                                                                                           

[3] 彭启琮,李玉柏.DSP技术[M].武汉: 电子科技大学出版社, 2003.                                                                                  

[4] 刘松强.数字信号处理系统及其应用[M].北京: 清华大学出版社, 1998 .                                                                                        

[5] 戴逸民.基于DSP的现代电子系统设计[M].北京: 电子工业出版社, 2002.                                                                                  

[6] 张锡宇.数字信号处理器的发展及应用[M].南京: 东南大学出版社, 2002.                                                                                           

[7] 谢万德.DSP技术在数控技术中的应用与研究[J].机电工程杂志社, 2001.                                                         

[8] 清源科技.TMS320C54X DSP硬件开发教程[M].北京: 机械工业出版社, 2003.                                   

[9] 清源科技.TMS320C3X DSP应用程序设计教程[M].北京:机械工业出社, 2004.                      

[10] 刘益成.TMS320C3X DSP应用程序设计与开发[M].北京:                                                     

北京航空航天大学出版社, 2002.           

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