摘 要
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，有力地推进和促进了DSP技术的发展进程。在过去的二十多年的时间里，DSP技术已经在通信等领域得到了极为广泛的应用。
可编程DSP（digital signal processor）是一种能够快速进行数字信号处理的特殊微处理器，而数字滤波器是DSP的基本应用之一．通过介绍利用DSP技术，采用线性缓冲区和带移位双操作寻址的方法实现FIR滤波器的设计．目前所见文献，多数为滤波器的模型设计，所得结果只是在MATLAB等实验环境下模拟仿真完成，带有很大的局限性，而FIR数字滤波器可在TMS320C5402 DSK系统板上实现，保证了仿真和实现结果的一致性。
本论文主要研究了数字滤波器的基本理论，基于TI公司的数字信号处理器TMS320VC5402设计了一款稳定度高，低功耗的数字滤波器系统。主要工作如下：
(1)研究了数字滤波器的基本理论，以及数字滤波器的实现方法。
(2)研究分析了如何利用MATLAB仿真软件来设计出符合各种要求的数字滤波器。并采用了相关的函数设计了几款常用的FIR数字滤波器，并得到了滤波器的相关系数，为利用DSP实现数字滤波做好了一些前期的工作。
(3)研究了TMS320VC5402器件的结构和特性，根据该数字信号处理器的独特的特点，设计合适的系统架构，为实现数字滤波器系统提供了稳定的硬件平台。
(4)根据TI公司5000系列数字信号处理器的基本结构和特征，充分利用其片上资源，结合MATLAB软件的仿真，用软件实现高性能稳定的数字滤波器。
关键词 数字滤波器，DSP，FIR数字滤波器
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪 论 1
1.1 数字滤波器的优点 1
1.2 数字滤波器的发展动态 2
1.3 数字滤波器的实现方法 2
1.4 本文的研究内容 3
2 数字滤波器理论研究 4
2.1 数字滤波器的定义和分类 4
2.2 FIR数字滤波器结构 4
2.3 IIR与FIR数字滤波器的比较 5
3 数字滤波器的计算机辅助设计 7
3.1 滤波器的表达方式 7
3.1.1 滤波器的传递函数模型 7
3.1.2 滤波器的状态方程模型 8
3.1.3 滤波器的零极点增益模型 9
3.1.4 滤波器数学模型之间的相互转换 9
3.2 FIR滤波器的MATLAB辅助设计 11
3.2.1 FIR数字滤波器的设计 11
3.2.2 MATLAB中FIR数字滤波器相关函数 12
3.3 MATLAB软件数字滤波器仿真结果 14
4 TMS320VC5402的硬件结构 20
4.1 TMS320VC5402的基本结构 20
4.2 TMS320C54X的中央处理单元（CPU） 21
4.3 存储器体系结构 23
4.3.1 物理存储器组织 23
4.3.2 存储器映像（Memory Map） 24
4.4 指令系统 25
4.5 寻址方式 26
4.6 片上外设 28
5 数字滤波器的TMS320VC5402定点实现 30
5.1 DSP芯片的定点运算 30
5.2 系统初始化程序设计 31
5.3 软件开发环境及实现数字滤波程序设计流程 32
5.3.1 CCS简介 32
5.3.2 CCS的主要功能 32
5.3.3 软件开发过程 34
5.3.4 数字滤波器程序设计流程 34
5.3.5 FIR程序设计 35
5.3.6 FIR滤波器的DSP实现 36
结 论 39
参 考 文 献 40
致 谢 41
