目前FIR滤波器的实现方法大致可分为三种:利用单片通用数字滤波器集成电路、DSP器件和可编程逻辑器件实现。单片通用数字滤波器使用方便,但由于字长和阶数的规格较少,不能完全满足实际需要,使用以串行运算为主导的通用DSP芯片实现要简单,是一种实时、快速、特别适合于实现各种数字信号处理运算的微处理器,借助于通用数字计算机按滤波器的设计算法编出程序进行数字滤波计算。由于它具有丰富的硬件资源、改进的哈佛结构、高速数据处理能力和强大的指令系统而在通信、航空、航天、雷达、工业控制、网络及家用电器等各个领域得到广泛应用。
数字信号处理就是用数字信号处理器(DSP)来实现各种算法,由于具有精度高、灵活性强等优点,已广泛应用在数字图像处理、数字通信、数字音响、声纳、雷达等领域。数字滤波技术又是进行数字信号处理的最基本手段之一,它是对数字输人信号进行运算,产数字输出信号,以改善信号品质,提取有用信息,或者把组合在一起的多个信号分量分离开来为目的。
在信号处理领域中,对于信号处理的实时性、 快速性的要求越来越高,因此在许多信息处理过程中,如对信号的过滤、检测、预测等,都要广泛地用到滤波器。其中数字滤波器具有稳定性高、精度高、设计灵活、实现方便等许多突出的优点,避免了模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题,因而随着数字技术的发展,用数字技术实现滤波器的功能越来越受到人们的注意和广泛的应用。而有限冲激响应(FIR)滤波器能在设计任意幅频特性的同时保证严格的线性相位特性,在示否音、数据传输中应用非常广泛[3]。
用可编程DSP芯片实现数字滤波可通过修改滤波器的参数十分方便地改变滤波器的特性。因此,我们有必要对滤波器的设计方法进行研究,理解其工作原理,优化设计方法,设计开发稳定性好的滤波器系统。我们将通过DSP设计平台,实现较为重要的FIR和自适应滤波器系统。从而通过本课题的研究,掌握滤波器的设计技术,为通信、信号处理等领域实用化数字滤波器设计提供技术准备。本科题的研究,将为今后设计以DSP为核心部件的嵌入式系统集成提供技术准备,这不仅具有重要的理论意义,同时还具有重要的实际意义。
2 DSP及其开发环境
2.1 TI DSP介绍
TI公司DSP种类多,品种齐全,适合各种需要。目前,使用较为广泛的主要有三个系列:C2000,C5000和C6000。其他系列产品应用较少或已经淘汰。每个