纪年代初芯片诞生以来,芯片得到了飞速的发展,芯片的性能价格比不断提高,开发手段也越来越完善。
芯片已经在通信与电子系统信号与信息控制自动控制雷达军事航空航天医疗家用电器等许多领域得到广泛的应用。
芯片可分为专用型和通用型两大类。
通用型芯片是种软件可编程的芯片,可适用于各种应用。
目前,芯片的主要供应商包括美国的德州仪器公司公司公司和公司等。
其中公司的芯片占世界芯片市场的近,在国内也被广泛采用。
因此本课题采用的是公司的定点芯片。
本课题的主要工作是应用软件设计数字滤波器,并对所设计的滤波器进行仿真应用集成开发环境调试汇编程序,用来实现了数字滤波。
通过对本课题的研究,关于数字信号处理方面的理论知识得到了丰富和提高,熟悉了课题研究的整体思路和方法,认识到进行课题研究应具备的素质。
第,对个课题的研究必须要阅读大量的文献和书籍来获得定的感性认识,然后才会有定的思路和设计方法。
第二,理论基础知识的重要性。
论文涉及许多算法,会用到很多理论知识,需要日积月累不断的学习。
第三,掌握各种设计软件的必要性。
应用功能强大的软件来进行计算设计和仿真,可使研究工作得到事半功倍的效果。
例如软件,它是集数值计算符号运算及图形处理等强大功能为体的科学计算语言,己被算法研究人员工程技术人员广泛应用。
最后,研究工作要有信心,要虚心,要不畏困难不断进取,这样才可以保证课题研究工作的圆满完成。
数字滤波是数字信号处理中应用比较广泛的个领域,有了本课题的研究基础,在以后的工作中,可以设计高通滤波器带通滤波器带阻滤波器和滤波器等。
在数字信号处理的实现方法上,除了应用来实现外,可采用等来实现。
致谢参考文献陈后金数字信号处理北京高等教育出版社,,周利清,苏菲数字信号处理基础北京邮电大学出版社,程佩清数字信号处理教程第二版清华大学出版社,王世数字信号处理北京理工大学出版社,丁玉美数字信号处理西安电子科技大学出版社,张贤达现代信号处理清华大学出版社,支长义,程志平等原理及开发应用北京航空航天大学出版社,陈亚勇等信号处理详解北京人民邮电出版社,王宏及其在信号处理中的应用清华大学出版社,李真芳,苏涛,黄小宇程序开发调试及目标代码生成西安电子科技大学出版社,罗军辉罗勇江等在数字信号处理中的应用北京机械工业出版社,飞思科技产品研发中心辅助信号处理技术与应用北京电子工业出版社,李勇,徐震等辅助现代工程数字信号处理西安电子科技大学出版社,王华等电子仿真与应用教程北京国防工业出版社,,张雄伟芯片的原理与开发应用第二版北京电子工业出版社,彭宗启技术原理及应用北京电子工业出版社,朱铭铭基于模糊的系统设计北京电子工业出版社,王念旭基础与应用系统设计北京航空航天大学出版社,邹彦技术原理及应用北京电子工业出版社,戴明祯,周建江结构原理及应用北京航空航天大学出版社,张雄伟集成开发与应用实例北京电子工业出版社,潘松等现代技术西安电子科技大学出版社,郑红,王鹏应用系统设计实践北京航空航天大学出版社,文雯雯数字滤波器在定点上的实现北京航空航天大学学报,程序开发调试及直接目标代码生成西安电子科技大学出版社,,,,,,清源科技应用开发教程系列硬件开发教程北京机械工业出版社,清源科技应用程序设计教程北京机械工业出版社,清源科技硬件开发教程北京机械工业出版社,附录,,,,,,,,发展于世纪年代。
自适应滤波器已被广泛使用在系统辨识,噪声消除,自适应谱线增强,自适应均衡的沟通渠道,线性预测,自适应阵列天线等领域。
自适应滤波器对应于固定系数滤波器。
在数字信号处理,些不可预知的信号,噪音或时间变信号往往需要过程,这是不可能实现的最优滤波固定系数滤波器,所以自适应滤波器的设计必须要跟踪的变化信号和噪声。
独特的结构和指令的的提供方便条件的设计自适应滤波器。
自适应滤波的原则自适应滤波器构成由两个基本部分组成是过滤器,应用于对处理外来的信号进行处理,也就是过滤,二是自适应算法,也就是调整系数的过滤器,在种程度上改善其效果。
当设计自适应滤波器时,信号的自相关函数和噪声不能在事先知道。
在过滤时,信号的自相关函数和噪声的变化缓慢,随着时间的推移,过滤器可以自动适应和调整,以满足最低平均误差平方的要求。
图显示自适应滤波器的结构。
目的是过滤输入的信号自适应滤波器以与期望信号相匹配的这种方式工作。
理想的信号,从过滤信号中减去,以产生个的信号。
图结构自适应滤波器过滤器的结构和算法结构自适应滤波器设计的自适应滤波器,可以实现几种类型的过滤器结构,如无限脉冲响应或有限脉冲响应。
在本文中,只介绍横向结构的杉木结构。
自适应滤波器的横向结构由图给出,过滤器的输出信号而且是权重向量。
指偏移量,是过滤器的阶数。
图横向结构的自适应滤波器算法算法的基本思想是调整过滤器的系数,以达到尽量减少实际输出与期望之间的误差的目的,这样的系统的输出是有用信号的最乐观的估计。
基本算法,如下式所示其中,是这时刻的权值,为下时刻的权值称为步。
算法的收敛条件是,其中是相关矩阵的输入向量的最大特征值。
滤波器的设计与在设计数字滤波器时,通常用来对设计和模拟进行辅助。
根据上述的设计理念,设计个阶自适应噪声抵消器。
输入信号,其中,,,处理个样本。
理想过滤器的输出是。
基于设计的自适应滤波器的部分代码如下仿真波形如图所示该算法可核实和数据输入的模拟滤波器可提供设计的汇编语言,通过仿真在同时间内。
应用自适应滤波器在的硬件系统基于是位,定点芯片,它是公司第五代的产品,其核心电源为和电源为工作速度可达到片上外设包括增强的位主机接口,两个多通道缓冲串行端口,两个硬件定时器等。
图显示硬件设计系统的结构。
该系统由与其它外围设备组成。
图结构系统该是模拟接口电路。
此器件集成了位分辨率的和,带通开关电容抗锯齿输入滤波器,低通开关电容输出重建滤波器。
内部电路的配置和性能参数可以通过设定多通道控制寄存器来进行渠道和渠道的运作是同步的,数据传输是二进制补码格式的大小为的的引导地址范围为和的的外部程序存储器在地址范围和外部数据存储器在地址范围为。
软件系统基于的集成开发环境是,是公司所提供的。
与模拟器起使用。
自适应滤波器的软件设计使用汇编语言完成。
图给出了软件程序设计流程图。
图流程图是循环缓冲区的大小,块重复计数器设为。
硬件的初始化包含时钟,中断,内存和片上计时器,然后主程序无限循环运行,直到中断定时器的到来。
使用同步串行端口初始化,并巧妙地适用于指挥闲置。
后初始化数据传输系统,然后等待传输中断的串行端口,以保证安全的数据传输。
运行在的指令,可以减少自适应滤波代码的执行时间。
算法如下所示,该指示可以解释为然后编译,组装和链接,以生成的文件,并载入目标系统模拟器由运行,使用调试器调试。
测量波如下所示比较和,我们可以得到,通过约秒钟系统启动后,自动调整,其误差逐渐减少,该系统收敛,收敛速度依赖于合适方法,我们可以从知道,反应时间越长,误差越小。
因此,过滤效果越好。
结论在本文中,采用的硬件系统结合仿真的方法设计的自适应滤波器,使得特殊结构和指令得到充分的利用。
由模拟结果和测量结果,已证明该方法是有效和可行的。
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马伟夫,雷雍,欢腾实现自适应滤波的算法和四川大学学报自然科学版,年月。
许嘉璐,郭志森窄带主动噪声控制系统的级联自适应滤波器汇刊音频语音和语言处理年月。
志正英,潘男等实现种基于的滤波器第次国际研讨会上测试与测量会议论文集,年月日。
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