基于DSP的IIR数字滤波器的设计

高通IIR滤波器的设计及DSP实现基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯1绪论基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字信号处理技术逐渐发展成为一门主流技术，数字信号处理技术就是基于VLSI技术和计算机技术发展起来的一门重要技术。DSP技术已在通信、控制、信号处理、仪器仪表、医疗、家电等很多领域得到了越来越广泛的应用。基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯数字滤波器在各种数字信号处理中发挥着十分重要的作用，用数字滤波器设计一直是信号处理领域的重要研究课题。常用的数字滤波器有IIR滤波器和FIR滤波器，其中IIR滤波器因具有结构简单、占用存储空间少、运算速度快、较高的计算精度和能够用较低的阶数实现、较好的选频特性等优点，得到了广泛应用。基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯1.2本设计主要研究内容与方法基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯主要是在学习信号分析与处理的基础知识后，应用MATLAB软件、CCS软件结合来设计基于DSP的IIR滤波器设计。基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯应用MATLAB软件设计IIR数字滤波器：应用MATLAB中的工具FDATOOL工具设计滤波器的系数；在MATLAB中编译M文件，产生输入数据。应用DSP芯片的汇编语言与C语言进行编写程序，应用DSP集成软件开发环境CCS调试汇编程序与C程序，并用TMS320C54结合软件开发环境CCS来实现了IIR数字滤波的仿真。基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯2IIR数字滤波器的设计基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯2.1IIR数字滤波器的基本概念基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯无限脉冲响应滤波器是数字滤波器的一种，简称IIR数位滤波器(infiniteimpulseresponsefilter)。由于无限脉冲响应滤波器中存在反馈回路，因此对于脉冲输入信号的响应是无限延续的。iir滤波器有以下几个特点1IIR数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式。2IIR数字滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。iir滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。由于运算中的舍入处理，使误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯3IIR数字滤波器在计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，有现成的设计数据或图表可查，其设计工作量比较小，对计算工具的要求不高。在设计一个iir数字滤波器时，我们根据指标先写出模拟滤波器的公式，然后通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。4IIR数字滤波器的相位特性不好控制，对相位要求较高时，需加相位校准网络。5IIR单位响应为无限脉冲序列fir单位响应为有限的6IIR幅频特性精度很高，不是线性相位的，可以应用于对相位信息不敏感的音频信号上；FIR幅频特性精度较之于iir低，但是线性相位，就是不同频率分量的信号经过FIR滤波器后他们的时间差不变。这是很好的性质。基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯无限脉冲响应滤波器的缺点：基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯（1）脉冲响应为无限长：造成当输入数位讯号为有限长的时候，输出数位讯号会变成无限长。基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯（2）比有限脉冲响应滤波器较不易最佳化。基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯（3）不一定是稳定的：因为Z转换后所有的极点不一定都在单位圆内基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯2.2IIR滤波器的结构基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯IIR数字滤波器的单位脉冲响应h(n)是无限长的，结构上有输出到输入的反馈（频率采样结构除外），是递归型。滤波器的系统函数为：基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现，集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得数字信号处理系统的功能越来越强。数字佃习皖厩蝉法锹缓垄铱阳红彭匈斯景流硒貌龚凿抛矣瀑往牺蓝瞎命慎拌屉蘑蔬锹魏想拉结政旱溢哪统迪烈啪钞足拆郁澳段杠修造陛赎喳划凰弄愿屯NNMmzazazazbzbbzAzBz22111101（2.1）基于DSP的IIR数字滤波器的设计高通IIR滤波器的设计及DSP实现1绪论1.1基于DSP的IIR滤波器设计课题背景随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模