基于Visual DSP++的無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器(IIR)設(shè)計(jì)

摘要：對(duì)基于Visual DSP++實(shí)現(xiàn)無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器(IIR)技術(shù)進(jìn)行研究，分析了無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的原理和算法，給出了IlR數(shù)字信號(hào)處理在Visual DSP++軟環(huán)境的實(shí)現(xiàn)方法，該方法具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵字：無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器；IIR；Visual DSP++

    在信號(hào)處理系統(tǒng)中，數(shù)字濾波器是一項(xiàng)重要且普遍應(yīng)用的技術(shù)。它通過一定的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系來改變輸入濾波器信號(hào)中所含頻率成分的相對(duì)比例或?yàn)V除某些頻率成分。IIR濾波是數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域中最基本的一種處理方法，可用較低階數(shù)獲得較高的選擇性，在相同的時(shí)鐘采樣速率和相同的晶體管數(shù)量的前提下能提供更好的過渡帶下降速率，已廣泛應(yīng)用于通信等眾多領(lǐng)域。

1 基本原理
1．1 Visual DSP++簡介
    Visual DSP++是ADI公司提供的用于DSP程序開發(fā)的可視化集成開發(fā)環(huán)境，支持對(duì)Tiger SHARC系列DSP芯片的編程、調(diào)試和開發(fā)。Visual DSP++通過圖形窗口的方式與用戶進(jìn)行信息交換，采用直觀的、易于使用的用戶界面，針對(duì)處理器進(jìn)行操作。
1．2 算法及實(shí)現(xiàn)原理
    無限脈沖響應(yīng)(IIR)的系統(tǒng)函數(shù)為

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2 實(shí)現(xiàn)方法及步驟
2．1 算法實(shí)現(xiàn)及編程
將1．2中提到的算法進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)，利用Visual DSP++中的函數(shù)，用C語言編程實(shí)現(xiàn)。程序結(jié)構(gòu)見圖1。

2．2 調(diào)入并編譯程序
    將編好的源代碼插入到建好的工程中，注意需將相應(yīng)頭文件加入。然后進(jìn)行編譯、鏈接。注意選擇session為ADSP-TS201 Rev．1．0 Single Processor Simulator。

3 結(jié)果分析
    查看inputs[]和output[]的時(shí)域圖和頻譜圖，并把output[]的時(shí)域圖和頻譜圖與expected output[]的時(shí)域圖和頻譜圖進(jìn)行比較。
    時(shí)域圖如圖2所示，頻譜圖如圖3所示。也可以通過存儲(chǔ)空問直接比較output[]和expectedoutput[]的值。比較結(jié)果見表1。

    由圖2可以看出，經(jīng)IIR濾波后，輸出時(shí)域變得平滑，且趨近于止弦曲線。

    圖3顯示的是經(jīng)過IIR濾波后的輸出頻譜?？梢钥吹?，經(jīng)濾波后，輸出數(shù)據(jù)的頻譜較輸入數(shù)據(jù)已有了較大程度的改善。

4 結(jié)束語
    本文介紹了IIR數(shù)字濾波器的原理、設(shè)計(jì)以及在Visual DSP++中的實(shí)現(xiàn)力法。在實(shí)際使用中，可以根據(jù)不同精度要求，方便地對(duì)該IIR濾波器參數(shù)進(jìn)行修改以滿足不同的指標(biāo)要求，靈活地組成任意階不同類型的濾波器。在Visual DSP++軟環(huán)境中調(diào)試濾波器，可進(jìn)一步節(jié)省硬件資源和縮短運(yùn)行周期。