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1、20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用1 1第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计 6.6.6.6.1 1 1 1 FIRFIR滤波器的滤波器的滤波器的滤波器的DSPDSP实现实现实现实现 6.26.26.26.2 IIRIIR滤波器的滤波器的滤波器的滤波器的DSPDSP实现实现实现实现 6.36.36.36.3 快速傅里叶变换快速傅里叶变换快速傅里叶变换快速傅里叶变换(FFT)FFT)的的的的DSPDSP实现实现实现实现6.46.46.46.4 正弦波信号发生器正弦波信号发生器正弦波信号发生器正弦波信号发生器2023

2、2023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用2 2第第第第第第6 6 6 6 6 6章章章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计6.1 6.1 FIRFIR滤波器的滤波器的DSPDSP实现实现 在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。数字滤波是语音处理、图像处理、模式识别、频谱分数字滤波是语音处理、图像处理、模式识别、频谱分数字滤波是语音处理、图像处理、模式识别、频谱分数字滤波是语音处理、图像处理、模式识别

3、、频谱分析等应用中的基本处理算法。用析等应用中的基本处理算法。用析等应用中的基本处理算法。用析等应用中的基本处理算法。用DSPDSPDSPDSP芯片实现数字滤芯片实现数字滤芯片实现数字滤芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点外，还具有灵活性好等特点。点外，还具有灵活性好等特点。点外，还具有灵活性好等特点。点外，还具有灵活性好等特点。数字滤波器是数字滤波器是数字滤波器是数字滤波器是DSPDSPDSPDSP的基本应用，分为有限冲激响的基本

4、应用，分为有限冲激响的基本应用，分为有限冲激响的基本应用，分为有限冲激响应滤波器应滤波器应滤波器应滤波器FIRFIRFIRFIR和无限冲激响应滤波器和无限冲激响应滤波器和无限冲激响应滤波器和无限冲激响应滤波器IIRIIRIIRIIR。本节主要讨论本节主要讨论本节主要讨论本节主要讨论FIRFIRFIRFIR滤波器的基本结构、设计方法滤波器的基本结构、设计方法滤波器的基本结构、设计方法滤波器的基本结构、设计方法和和和和DSPDSPDSPDSP实现方法。实现方法。实现方法。实现方法。20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用3 3第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序

5、设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计6.1 6.1 FIRFIR滤波器的滤波器的DSPDSP实现实现 6 6.1 1.1 1 FIRFIR滤波器的基本结构滤波器的基本结构 数字滤波是将输入的信号序列，按规定的算法进数字滤波是将输入的信号序列，按规定的算法进数字滤波是将输入的信号序列，按规定的算法进数字滤波是将输入的信号序列，按规定的算法进行处理，从而得到所期望的输出序列。行处理，从而得到所期望的输出序列。行处理，从而得到所期望的输出序列。行处理，从而得到所期望的输出序列。一个线性位移不变系统的输出序列一个线性位移不变系统的输出序列一个线性位移不变系统的输出序列一个线性位移不变系统的输出序列

6、y y(n n)和输入序和输入序和输入序和输入序列列列列x x(n n)之间的关系，应满足常系数线性差分方程：之间的关系，应满足常系数线性差分方程：之间的关系，应满足常系数线性差分方程：之间的关系，应满足常系数线性差分方程：(6.1.1)(6.1.1)x x(n n):):输入序列，输入序列，输入序列，输入序列，y y(n n):):输出序列，输出序列，输出序列，输出序列，a ai i、b bi i:滤波器系数，滤波器系数，滤波器系数，滤波器系数，N N:滤波器的阶数。滤波器的阶数。滤波器的阶数。滤波器的阶数。20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用4 4第第第

7、第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计6 6.1 1.1 1 FIRFIR滤波器的基本结构滤波器的基本结构 在式（在式（在式（在式（6.1.16.1.1）中，若所有的）中，若所有的）中，若所有的）中，若所有的a ai i均为均为均为均为0 0，则得，则得，则得，则得FIRFIRFIRFIR滤滤滤滤波器的差分方程：波器的差分方程：波器的差分方程：波器的差分方程：(6.1.2)(6.1.2)对式（对式（对式（对式（6.1.26.1.2）进行）进行）进行）进行z z变换，可得变换，可得变换，可得变换，可得FIRFIRFIRFIR滤波器的传递滤波器的传递滤波器的传递

8、滤波器的传递函数：函数：函数：函数：(6.1.3)(6.1.3)20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用5 5第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计6 6.1 1.1 1 FIRFIR滤波器的基本结构滤波器的基本结构 FIRFIRFIRFIR滤波器的结构滤波器的结构滤波器的结构滤波器的结构 ：z-1-1z-1-1+x(n)y(n)x(n-1)x(n-N+1)b0b1bN-2N-2bN-1N-1z-1-120232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用6 6第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设

9、计应用程序设计应用程序设计应用程序设计6 6.1 1.1 1 FIRFIR滤波器的基本结构滤波器的基本结构 FIRFIRFIRFIR滤波器的单位冲激响应滤波器的单位冲激响应滤波器的单位冲激响应滤波器的单位冲激响应h h(n n)为有限长序列。为有限长序列。为有限长序列。为有限长序列。偶对称线性相位偶对称线性相位偶对称线性相位偶对称线性相位FIRFIRFIRFIR滤波器的差分方程：滤波器的差分方程：滤波器的差分方程：滤波器的差分方程：NN偶数偶数偶数偶数 (6.1.4)(6.1.4)若若若若h h(n n)为实数，且满足偶对称或奇对称的条件，为实数，且满足偶对称或奇对称的条件，为实数，且满足偶对

10、称或奇对称的条件，为实数，且满足偶对称或奇对称的条件，则则则则FIRFIRFIRFIR滤波器具有滤波器具有滤波器具有滤波器具有线性相位特性线性相位特性线性相位特性线性相位特性。偶对称：偶对称：偶对称：偶对称：h h(n n)=)=h h(N N-1 1-n n)；奇对称：奇对称：奇对称：奇对称：h h(n n)=)=-h h(N N-1 1-n n)。20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用7 7第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计6 6.1 1.1 1 FIRFIR滤波器的基本结构滤波器的基本结构 在数字滤波器中，在

11、数字滤波器中，在数字滤波器中，在数字滤波器中，FIRFIRFIRFIR滤波器具有如下几个主滤波器具有如下几个主滤波器具有如下几个主滤波器具有如下几个主要特点：要特点：要特点：要特点：FIRFIRFIRFIR滤波器滤波器滤波器滤波器无反馈回路无反馈回路无反馈回路无反馈回路，是一种无条件稳定，是一种无条件稳定，是一种无条件稳定，是一种无条件稳定系统；系统；系统；系统；FIRFIRFIRFIR滤波器可以设计成具有滤波器可以设计成具有滤波器可以设计成具有滤波器可以设计成具有线性相位特性线性相位特性线性相位特性线性相位特性。20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用8 8第

12、第第第第第6 6 6 6 6 6章章章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计IIRIIRIIRIIRIIRIIR滤波器的优点：滤波器的优点：滤波器的优点：滤波器的优点：滤波器的优点：滤波器的优点：可用较少的阶数获得较高的选择特性；可用较少的阶数获得较高的选择特性；可用较少的阶数获得较高的选择特性；可用较少的阶数获得较高的选择特性；可用较少的阶数获得较高的选择特性；可用较少的阶数获得较高的选择特性；所用存储单元少，运算次数少；所用存储单元少，运算次数少；所用存储单元少，运算次数少；所用存储单元少，运算次数少；所用存储单元少，运算次数少；所用存储单元少，运

13、算次数少；成本低、效率高。成本低、效率高。成本低、效率高。成本低、效率高。成本低、效率高。成本低、效率高。IIRIIRIIRIIRIIRIIR滤波器的缺点：滤波器的缺点：滤波器的缺点：滤波器的缺点：滤波器的缺点：滤波器的缺点：在有限精度的运算中，容易出现不稳定现象；在有限精度的运算中，容易出现不稳定现象；在有限精度的运算中，容易出现不稳定现象；在有限精度的运算中，容易出现不稳定现象；在有限精度的运算中，容易出现不稳定现象；在有限精度的运算中，容易出现不稳定现象；选择性越好，相位的非线性越严重。选择性越好，相位的非线性越严重。选择性越好，相位的非线性越严重。选择性越好，相位的非线性越严重。选择性

14、越好，相位的非线性越严重。选择性越好，相位的非线性越严重。20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用9 9第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计6.1 6.1 FIRFIR滤波器的滤波器的DSPDSP实现实现 6 6.1 1.3 3 FIRFIR滤波器的滤波器的MATLABMATLAB设计设计 MATLABMATLABMATLABMATLAB是一种功能强、效率高、便于进行科学是一种功能强、效率高、便于进行科学是一种功能强、效率高、便于进行科学是一种功能强、效率高、便于进行科学和工程计算的交互式软件包，它集数值分析、矩阵和工

15、程计算的交互式软件包，它集数值分析、矩阵和工程计算的交互式软件包，它集数值分析、矩阵和工程计算的交互式软件包，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，为用户提供了运算、信号处理和图形显示于一体，为用户提供了运算、信号处理和图形显示于一体，为用户提供了运算、信号处理和图形显示于一体，为用户提供了方便、友好的界面环境。方便、友好的界面环境。方便、友好的界面环境。方便、友好的界面环境。MATLAB MATLAB MATLAB MATLAB中的工具箱（中的工具箱（中的工具箱（中的工具箱（ToolboxToolboxToolboxToolbox）包含了许多实用包含了许多实用包含了许多实用包含了

16、许多实用程序。它提供了多种程序。它提供了多种程序。它提供了多种程序。它提供了多种FIRFIRFIRFIR滤波器设计方法。滤波器设计方法。滤波器设计方法。滤波器设计方法。下面以标准频率响应设计法下面以标准频率响应设计法下面以标准频率响应设计法下面以标准频率响应设计法firfirfirfir1 1 1 1和任意频率响和任意频率响和任意频率响和任意频率响应设计法应设计法应设计法应设计法fir2fir2fir2fir2为例说明其使用方法。为例说明其使用方法。为例说明其使用方法。为例说明其使用方法。20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用1010第第第第6 6 6 6章章

17、章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计6 6.1 1.3 3 FIRFIR滤波器的滤波器的MATLABMATLAB设计设计 用来设计标准频率响应的基于窗函数的用来设计标准频率响应的基于窗函数的用来设计标准频率响应的基于窗函数的用来设计标准频率响应的基于窗函数的FIRFIRFIRFIR滤波滤波滤波滤波器，可实现加窗线性相位器，可实现加窗线性相位器，可实现加窗线性相位器，可实现加窗线性相位FIRFIRFIRFIR数字滤波器的设计。数字滤波器的设计。数字滤波器的设计。数字滤波器的设计。1 1 1 1.fir1fir1fir1fir1函数函数函数函数 语法：语法：语法：语法：b=fir

18、1(nb=fir1(n，WWn n)b=fir1(nb=fir1(n，WWn n，ftype)ftype)b=fir1(nb=fir1(n，WWn n，Window)Window)b=firb=fir1(1(n n，WWn n，ftypeftype，Window)Window)n n：滤波器的阶数；滤波器的阶数；滤波器的阶数；滤波器的阶数；W W W Wn n n n：滤波器的截止频率；滤波器的截止频率；滤波器的截止频率；滤波器的截止频率；ftypeftypeftypeftype：用来决定滤波器的类型，用来决定滤波器的类型，用来决定滤波器的类型，用来决定滤波器的类型，当当当当ftype=hig

19、hftype=highftype=highftype=high时，可设计高通滤波器；时，可设计高通滤波器；时，可设计高通滤波器；时，可设计高通滤波器；当当当当ftype=stopftype=stopftype=stopftype=stop时，可设计带阻滤波器。时，可设计带阻滤波器。时，可设计带阻滤波器。时，可设计带阻滤波器。WindowWindowWindowWindow：用来指定滤波器采用的窗函数类型，用来指定滤波器采用的窗函数类型，用来指定滤波器采用的窗函数类型，用来指定滤波器采用的窗函数类型，其默认值为汉明（其默认值为汉明（其默认值为汉明（其默认值为汉明（HammingHammingHa

20、mmingHamming）窗。窗。窗。窗。20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用1111第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计 使用使用使用使用firfirfirfir1 1 1 1函数函数函数函数可设计标准的低通、高通、带通可设计标准的低通、高通、带通可设计标准的低通、高通、带通可设计标准的低通、高通、带通和带阻滤波器。和带阻滤波器。和带阻滤波器。和带阻滤波器。1 1 1 1.fir1fir1fir1fir1函数函数函数函数 (1)(1)(1)(1)采用汉明窗设计低通采用汉明窗设计低通采用汉明窗设计低通采用汉明窗设计

21、低通FIRFIRFIRFIR滤波器滤波器滤波器滤波器 使用使用使用使用b=firb=fir1(1(n n，WWn n)可得到低通滤波。可得到低通滤波。可得到低通滤波。可得到低通滤波。0 0 WWn n 1,1,WWn n=1=1相当于相当于相当于相当于0.50.5f fs s。格式：格式：格式：格式：b=fir1(nb=fir1(n，WWn n)20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用1212第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计 使用使用使用使用firfirfirfir1 1 1 1函数函数函数函数可设计标准的低通、高

22、通、带通可设计标准的低通、高通、带通可设计标准的低通、高通、带通可设计标准的低通、高通、带通和带阻滤波器。和带阻滤波器。和带阻滤波器。和带阻滤波器。1 1 1 1.fir1fir1fir1fir1函数函数函数函数 (2)(2)(2)(2)采用汉明窗设计高通采用汉明窗设计高通采用汉明窗设计高通采用汉明窗设计高通FIRFIRFIRFIR滤波器滤波器滤波器滤波器 在在在在b=firb=fir1(1(n n，WWn n，ftype)ftype)中，当中，当中，当中，当ftype=highftype=high时时时时,可可可可设计高通滤波器。设计高通滤波器。设计高通滤波器。设计高通滤波器。格式：格式：格

23、式：格式：b=fir1(nb=fir1(n，WWn n，high)high)20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用1313第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计 使用使用使用使用firfirfirfir1 1 1 1函数函数函数函数可设计标准的低通、高通、带通可设计标准的低通、高通、带通可设计标准的低通、高通、带通可设计标准的低通、高通、带通和带阻滤波器。和带阻滤波器。和带阻滤波器。和带阻滤波器。1 1 1 1.fir1fir1fir1fir1函数函数函数函数 (3)(3)(3)(3)采用汉明窗设计带通采用汉明窗设计带

24、通采用汉明窗设计带通采用汉明窗设计带通FIRFIRFIRFIR滤波器滤波器滤波器滤波器 在在在在b=firb=fir1(1(n n，WWn n)中，当中，当中，当中，当WWn n=W=W1 1 W W2 2 时，可得到时，可得到时，可得到时，可得到带通滤波器，其通带为带通滤波器，其通带为带通滤波器，其通带为带通滤波器，其通带为WW1 1 w w WW2 2，WW1 1和和和和WW2 2分别为通分别为通分别为通分别为通带的下限频率和上限频率。带的下限频率和上限频率。带的下限频率和上限频率。带的下限频率和上限频率。格式：格式：格式：格式：b=fir1(nb=fir1(n，W W1 1 W W2 2

25、)20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用1414第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计 使用使用使用使用firfirfirfir1 1 1 1函数函数函数函数可设计标准的低通、高通、带通可设计标准的低通、高通、带通可设计标准的低通、高通、带通可设计标准的低通、高通、带通和带阻滤波器。和带阻滤波器。和带阻滤波器。和带阻滤波器。1 1 1 1.fir1fir1fir1fir1函数函数函数函数 (4)(4)(4)(4)采用汉明窗设计带阻采用汉明窗设计带阻采用汉明窗设计带阻采用汉明窗设计带阻FIRFIRFIRFIR滤波器滤波器

26、滤波器滤波器 在在在在b=firb=fir1(1(1(1(n n，WWn n，ftypeftype)中，当中，当中，当中，当ftype=stopftype=stop，WWn n=W W1 1 W W2 2 时，时，时，时，firfir1 1 1 1函数可得到带阻滤波器。函数可得到带阻滤波器。函数可得到带阻滤波器。函数可得到带阻滤波器。格式：格式：格式：格式：b=fir1(nb=fir1(n，W W1 1 W W2 2 ，stop)stop)20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用1515第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序

27、设计1 1 1 1.fir1fir1fir1fir1函数函数函数函数 (5)(5)(5)(5)采用其他窗口函数设计采用其他窗口函数设计采用其他窗口函数设计采用其他窗口函数设计FIRFIRFIRFIR滤波器滤波器滤波器滤波器 使用使用使用使用WindowWindowWindowWindow参数，可以用其他窗口函数设计出各参数，可以用其他窗口函数设计出各参数，可以用其他窗口函数设计出各参数，可以用其他窗口函数设计出各种加窗滤波器。种加窗滤波器。种加窗滤波器。种加窗滤波器。Window Window Window Window参数可采用的窗口函数有：参数可采用的窗口函数有：参数可采用的窗口函数有：参

28、数可采用的窗口函数有：BoxcarBoxcarBoxcarBoxcar，HanningHanningHanningHanning，BartlettBartlettBartlettBartlett，BlackmanBlackmanBlackmanBlackman，KasierKasierKasierKasier和和和和chebwinchebwinchebwinchebwin等，其默认时为等，其默认时为等，其默认时为等，其默认时为HammingHammingHammingHamming窗。窗。窗。窗。例如，采用例如，采用例如，采用例如，采用BartlettBartlettBartlettBartl

29、ett窗设计带阻滤波器，窗设计带阻滤波器，窗设计带阻滤波器，窗设计带阻滤波器，其格式：其格式：其格式：其格式：b=fir1(nb=fir1(n，W W1 1 W W2 2 ，stopstop，Bartlett(n+1)Bartlett(n+1)20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用1616第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计1 1 1 1.fir1fir1fir1fir1函数函数函数函数 注意：注意：注意：注意：用用用用firfirfirfir1 1 1 1函数设计高通和带阻滤波器时，所使用函数设计高通和带阻滤波器时

30、，所使用函数设计高通和带阻滤波器时，所使用函数设计高通和带阻滤波器时，所使用的阶数的阶数的阶数的阶数n n n n应为偶数，当输入的阶数应为偶数，当输入的阶数应为偶数，当输入的阶数应为偶数，当输入的阶数n n n n为奇数时，为奇数时，为奇数时，为奇数时，fir1fir1fir1fir1函数会自动将阶数增加函数会自动将阶数增加函数会自动将阶数增加函数会自动将阶数增加1 1 1 1形成偶数。形成偶数。形成偶数。形成偶数。【例例例例6.1.16.1.16.1.16.1.1】采用采用采用采用HammingHamming窗设计一个窗设计一个窗设计一个窗设计一个4848阶阶阶阶FIRFIR带通滤波器，带

31、通滤波器，带通滤波器，带通滤波器，通带为通带为通带为通带为0.35 0.35 w w 0.65 0.65。解：采用解：采用解：采用解：采用fir1fir1fir1fir1函数的程序格式：函数的程序格式：函数的程序格式：函数的程序格式：b=firb=fir1(1(48 48，0.35 0.65 0.35 0.65 )；20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用1717第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计6.1 6.1 FIRFIR滤波器的滤波器的DSPDSP实现实现 6 6.1 1.4 4 FIRFIR滤波器的滤波器的DS

32、PDSP实现实现 FIRFIRFIRFIR滤波器的输出表达式：滤波器的输出表达式：滤波器的输出表达式：滤波器的输出表达式：y y(n n)=)=b b0 0 x x(n n)+)+b b1 1x x(n n-1)+1)+b bn n-1 1x x(n n-N N+1)+1)（6.1.186.1.186.1.186.1.18）b bi i为滤波器系数，为滤波器系数，为滤波器系数，为滤波器系数，x x(n n)为滤波器在为滤波器在为滤波器在为滤波器在n n时刻的输入，时刻的输入，时刻的输入，时刻的输入，y y(n n)为为为为n n时刻的输出。时刻的输出。时刻的输出。时刻的输出。基本算法基本算法基

33、本算法基本算法:采用乘法累加运算。即采用乘法累加运算。即采用乘法累加运算。即采用乘法累加运算。即不断地输入样不断地输入样不断地输入样不断地输入样本本本本x x(n n)，经过经过经过经过z z-1-1延时后延时后延时后延时后,再进行乘法再进行乘法再进行乘法再进行乘法-累加，最后输出滤波结果累加，最后输出滤波结果累加，最后输出滤波结果累加，最后输出滤波结果y y(n n)。20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用1818第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计1.1.1.1.z z z z-1-1-1-1算法的实现算法的实现

34、算法的实现算法的实现 (1)(1)(1)(1)(1)(1)线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法 缓冲区缓冲区缓冲区缓冲区缓冲区缓冲区:数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器 顶部为低地址单元，存放最新样本；顶部为低地址单元，存放最新样本；顶部为低地址单元，存放最新样本；顶部为低地址单元，存放最新样本；顶部为低地址单元，存放最新样本；顶部为低地址单元，存放最新样本；缓冲区顶部缓冲区顶部最新样本最新样本最新样本最新样本 底部为高地址单元，存放最老样本；底部为高地址单元，存放最老样本；底部为高地址单元，存放最老样本；底部为高地址单元，存放最老样本；底部为高地址单

35、元，存放最老样本；底部为高地址单元，存放最老样本；缓冲区底部缓冲区底部最老样本最老样本最老样本最老样本 指针指针指针指针指针指针ARxARxARxARxARxARx指向缓冲区底部。指向缓冲区底部。指向缓冲区底部。指向缓冲区底部。指向缓冲区底部。指向缓冲区底部。ARxARxARxARx20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用1919第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计(1)(1)(1)(1)(1)(1)线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法最新样本最新样本最新样本最新样本数据存储器数据存

36、储器数据存储器数据存储器最老样本最老样本最老样本最老样本ARxARxARxARx求求求求求求y(n)y(n)y(n)的过程：的过程：的过程：的过程：的过程：的过程：算法：算法：算法：算法：算法：算法：x(n)x(n)x(n)x(n)x(n-1)x(n-1)x(n-1)x(n-1)x(n-2)x(n-2)x(n-2)x(n-2)x(n-3)x(n-3)x(n-3)x(n-3)x(n-4)x(n-4)x(n-4)x(n-4)x(n-5)x(n-5)x(n-5)x(n-5)x(n-6)x(n-6)x(n-6)x(n-6)x(n-7)x(n-7)x(n-7)x(n-7)取数、移位和运算取数、移位和运算

37、取数、移位和运算取数、移位和运算取数、移位和运算取数、移位和运算:以以以以以以ARxARxARxARxARxARx为指针，按为指针，按为指针，按为指针，按为指针，按为指针，按x x x(n-7)(n-7)(n-7)(n-7)(n-7)(n-7)x(n)x(n)x(n)x(n)x(n)x(n)的顺序的顺序的顺序的顺序的顺序的顺序取数，每取一次数后，数据向下移一位，取数，每取一次数后，数据向下移一位，取数，每取一次数后，数据向下移一位，取数，每取一次数后，数据向下移一位，取数，每取一次数后，数据向下移一位，取数，每取一次数后，数据向下移一位，并完成一次乘法累加运算；并完成一次乘法累加运算；并完成一

38、次乘法累加运算；并完成一次乘法累加运算；并完成一次乘法累加运算；并完成一次乘法累加运算；当经过当经过当经过当经过当经过当经过8 8 8次取数、移位和运算后，得次取数、移位和运算后，得次取数、移位和运算后，得次取数、移位和运算后，得次取数、移位和运算后，得次取数、移位和运算后，得y(n)y(n)y(n)；求得求得求得求得求得求得y y y(n)(n)(n)(n)(n)(n)后，输入新样本后，输入新样本后，输入新样本后，输入新样本后，输入新样本后，输入新样本x x x(n+1)(n+1)(n+1)(n+1)(n+1)(n+1)，存入缓存入缓存入缓存入缓存入缓存入缓冲区顶部单元；冲区顶部单元；冲区顶

39、部单元；冲区顶部单元；冲区顶部单元；冲区顶部单元；修改指针修改指针修改指针修改指针修改指针修改指针ARxARxARxARxARxARx，指向缓冲区的底部。指向缓冲区的底部。指向缓冲区的底部。指向缓冲区的底部。指向缓冲区的底部。指向缓冲区的底部。20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用2020第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计(1)(1)(1)(1)(1)(1)线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法最新样本最新样本最新样本最新样本数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器最老样本最老样本

40、最老样本最老样本ARxARxARxARx求求求求求求y(n)y(n)y(n)的过程：的过程：的过程：的过程：的过程：的过程：算法：算法：算法：算法：算法：算法：x(n)x(n)x(n)x(n)x(n-1)x(n-1)x(n-1)x(n-1)x(n-2)x(n-2)x(n-2)x(n-2)x(n-3)x(n-3)x(n-3)x(n-3)x(n-4)x(n-4)x(n-4)x(n-4)x(n-5)x(n-5)x(n-5)x(n-5)x(n-6)x(n-6)x(n-6)x(n-6)x(n-7)x(n-7)x(n-7)x(n-7)ARxARxARxARxx(n-7)x(n-7)x(n-7)x(n-7)

41、ARxARxARxARxx(n-6)x(n-6)x(n-6)x(n-6)y(n)=y7=by(n)=y7=by(n)=y7=by(n)=y7=b7 7 7 7x(n-7)+0 x(n-7)+0 x(n-7)+0 x(n-7)+0 x(n-6)x(n-6)x(n-6)x(n-6)ARxARxARxARxx(n-5)x(n-5)x(n-5)x(n-5)y(n)=y6=by(n)=y6=by(n)=y6=by(n)=y6=b6 6 6 6x(n-6)+y7x(n-6)+y7x(n-6)+y7x(n-6)+y7x(n-5)x(n-5)x(n-5)x(n-5)ARxARxARxARxx(n-4)x(n-

42、4)x(n-4)x(n-4)y(n)=y5=by(n)=y5=by(n)=y5=by(n)=y5=b5 5 5 5x(n-5)+y6x(n-5)+y6x(n-5)+y6x(n-5)+y6x(n-4)x(n-4)x(n-4)x(n-4)ARxARxARxARxx(n-3)x(n-3)x(n-3)x(n-3)y(n)=y4=by(n)=y4=by(n)=y4=by(n)=y4=b4 4 4 4x(n-4)+y5x(n-4)+y5x(n-4)+y5x(n-4)+y5x(n-3)x(n-3)x(n-3)x(n-3)ARxARxARxARxx(n-2)x(n-2)x(n-2)x(n-2)y(n)=y3=

43、by(n)=y3=by(n)=y3=by(n)=y3=b3 3 3 3x(n-3)+y4x(n-3)+y4x(n-3)+y4x(n-3)+y4x(n-2)x(n-2)x(n-2)x(n-2)ARxARxARxARxx(n-1)x(n-1)x(n-1)x(n-1)y(n)=y2=by(n)=y2=by(n)=y2=by(n)=y2=b2 2 2 2x(n-2)+y3x(n-2)+y3x(n-2)+y3x(n-2)+y3x(n-1)x(n-1)x(n-1)x(n-1)ARxARxARxARxx(n)x(n)x(n)x(n)y(n)=y1=by(n)=y1=by(n)=y1=by(n)=y1=b1

44、1 1 1x(n-1)+y2x(n-1)+y2x(n-1)+y2x(n-1)+y2x(n)x(n)x(n)x(n)y(n)=by(n)=by(n)=by(n)=b0 0 0 0 x(n)+y1x(n)+y1x(n)+y1x(n)+y1PORTRPORTRPORTRPORTRx(n+1)x(n+1)x(n+1)x(n+1)ARxARxARxARx结果：结果：结果：结果：y(n)y(n)20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用2121第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计(1)(1)(1)(1)(1)(1)线性缓冲区法线性缓

45、冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法求求求求求求y(n+1)y(n+1)y(n+1)的过程：的过程：的过程：的过程：的过程：的过程：算法：算法：算法：算法：算法：算法：数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器ARxARxARxARxx(n+1)x(n+1)x(n+1)x(n+1)x(n)x(n)x(n)x(n)x(n-1)x(n-1)x(n-1)x(n-1)x(n-2)x(n-2)x(n-2)x(n-2)x(n-3)x(n-3)x(n-3)x(n-3)x(n-4)x(n-4)x(n-4)x(n-4)x(n-5)x(n-5)x(n-5)x(n-5)x(n-6)x(n-6)x(n

46、-6)x(n-6)结果：结果：结果：结果：y(n)y(n)取数顺序：取数顺序：取数顺序：取数顺序：x(n-6)x(n-6)x(n-6)x(n-6)x(n+1)x(n+1)x(n+1)x(n+1)x(n-5)x(n-5)x(n-5)x(n-5)x(n-4)x(n-4)x(n-4)x(n-4)x(n-3)x(n-3)x(n-3)x(n-3)x(n-2)x(n-2)x(n-2)x(n-2)x(n-1)x(n-1)x(n-1)x(n-1)x(n)x(n)x(n)x(n)x(n+1)x(n+1)x(n+1)x(n+1)最新样本：最新样本：最新样本：最新样本：x(n+2)x(n+2)x(n+2)x(n+2

47、)x(n+2)x(n+2)x(n+2)x(n+2)y(n+1)y(n+1)y(n+2)y(n+2)y(n+3)y(n+3)y(n+4)y(n+4)y(n+5)y(n+5)y(n+6)y(n+6)y(n+7)y(n+7)数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器x(n+8)x(n+8)x(n+8)x(n+8)x(n+7)x(n+7)x(n+7)x(n+7)x(n+6)x(n+6)x(n+6)x(n+6)x(n+5)x(n+5)x(n+5)x(n+5)x(n+4)x(n+4)x(n+4)x(n+4)x(n+3)x(n+3)x(n+3)x(n+3)x(n+2)x(n+2)x(n+2)x(n+2)x(n

48、+1)x(n+1)x(n+1)x(n+1)ARxARxARxARx20232023年年1 1月月8 8日日DSPDSP原理及应用原理及应用2222第第第第6 6 6 6章章章章 应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计(1)(1)(1)(1)(1)(1)线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法线性缓冲区法 Z Z Z Z Z Z-1-1-1-1-1-1的运算是通过执行存储器延时指令来实现的。的运算是通过执行存储器延时指令来实现的。的运算是通过执行存储器延时指令来实现的。的运算是通过执行存储器延时指令来实现的。的运算是通过执行存储器延时指令来实现的。的运算是通过执行存

49、储器延时指令来实现的。即将数据存储器中的数据向较高地址单元移位来进行即将数据存储器中的数据向较高地址单元移位来进行即将数据存储器中的数据向较高地址单元移位来进行即将数据存储器中的数据向较高地址单元移位来进行即将数据存储器中的数据向较高地址单元移位来进行即将数据存储器中的数据向较高地址单元移位来进行延时。延时。延时。延时。延时。延时。其指令：其指令：其指令：其指令：其指令：其指令：DELAY SmemDELAY SmemDELAY Smem ；(Smem)(Smem)(Smem)(Smem)(Smem)(Smem)Smem+1Smem+1Smem+1Smem+1Smem+1Smem+1 DELA

50、Y DELAY DELAY *AR3-AR3-AR3-；AR3AR3AR3AR3AR3AR3指向源地址指向源地址指向源地址指向源地址指向源地址指向源地址 将延时指令与其他指令结合使用，可在同样的将延时指令与其他指令结合使用，可在同样的将延时指令与其他指令结合使用，可在同样的将延时指令与其他指令结合使用，可在同样的将延时指令与其他指令结合使用，可在同样的将延时指令与其他指令结合使用，可在同样的机器周期内完成这些操作。例如：机器周期内完成这些操作。例如：机器周期内完成这些操作。例如：机器周期内完成这些操作。例如：机器周期内完成这些操作。例如：机器周期内完成这些操作。例如：LD+DELAY LD+D