南京理工大学
数字信号处理 实验报告
——通用DSP实现FIR滤波器
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指导老师：
一、实验目的:
1、了解FIR滤波器的DSP实现方法;
2、了解用FIR滤波器实现模拟信号滤波的全过程; 3、掌握FIR滤波器直接型结构的实现方法。
二、实验原理:
FIR滤波器是有限长单位脉冲响应数字滤波器，其系统函数一般式为： N?1
H(z)??h(n)z?nn?0FIR滤波器的通用DSP实现法与前面介绍的IIR滤波器结构的实现方法类似,
用FIR滤波器对模拟信进行滤波的结构图2-1所示。
图2-1 数字滤波器对模拟信号滤波的原理图
本实验中在以通用DSP(TMS320)为核心的DSP平台上采用窗函数设计法分别设计了50阶的高通、低通、带通FIR滤波器,其幅频特性分别如下列图形所示:
低通滤波器的频率特性如图2-2所示:
50Magnitude (dB)0-50-100-1500100020003000400050006000Frequency (Hz)700080009000100000Phase (degrees)-500-1000-1500-20000100020003000400050006000Frequency (Hz)70008000900010000图2-2 低通滤波器的频响特性
高通滤波器的频率特性如图2-3所示:
1.5Magnitude Response10.50010002000300040005000Hertz6000700080009000100001000Phase (degrees)0-1000-2000-3000-4000010002000300040005000Hertz600070008000900010000图2-3 高通滤波器的频响特性
带通滤波器的频率特性如图2-4所示:
1.5Magnitude Response
10.50010002000300040005000Hertz6000700080009000100000Phase (degrees)-500-1000-1500010002000300040005000Hertz600070008000900010000图2-4 带通滤波器的频响特性
三、实验仪器﹑仪表:
稳压电源一台,双踪示波器一台, 信号源一台,实验板一块。
四、实验原理图:
五、实验内容及步骤:
1、按实验连接图检查连线是否正确,然后依次打开信号源﹑示波器﹑实验装置的电源开关。
2、将信号源的频率调至50HZ,Vpp调至500mv,按试验箱上的提示选择1(fs=20KHz),再选择1(fir)，然后选择1(低通：ωn=0.3)。
3、观察示波器上的输出信号。将信号源的频率从50Hz逐渐提高,观察示波器上的输出信号幅度的变化规律并作记录(记录点数不得少于10点),记下系统的fc 。 4、低通数据测量结束后，按6返回，选择1(fs=20KHz),再选择1(fir)，然后选择3(带通:ωn=0.05~0.2）。
5、重复步骤3的操作，测量带通滤波器的频响特性。
6、带通数据测量结束后，按6返回，选择2(fs=27.9KHz)，再选择1(fir)，然后再选择1(低通:ωn=0.3）。
7、重复步骤3的操作，测量不同采样频率下高通滤波器的频响特性。
8、高通数据测量结束后，按6返回，选择2(fs=27.9KHz)，再选择1(fir)，然后再选择3(带通:ωn=0.05--0.2）。
9、重复步骤3的操作，测量不同采样频率下带通滤波器的频响特性。
六、实验数据与图表 1. 选择fs=20KHz低通 频率/Hz 100 1000 1500 2000 2500 2600 2700 2800 2830 幅度/mV 350 348 348 348 338 322 298 262 250 频率/Hz 2900 3000 3100 3150 3200 3300 3400 3500 幅度/mV 224 178 132 112 90 60 36 20
2. 选择fs=20KHz高通 频率/Hz 50 1000 幅度/mV 20 22 频率/Hz 2100 2150 幅度/mV 234 256 1500 28 2200 272 1600 46 2300 304 1700 68 2400 326 1800 100 2500 342 1900 140 2000 188 3000 354