一、实验目的
1.了解IIR（Infinite Impulse Response，无限冲激响应）滤波器原理及使用方法；
2.了解使用MATLAB语言设计IIR滤波器的方法；
3.了解DSP对IIR滤波器的设计及编程方法；
4.熟悉在CCS环境下对IIR滤波器的调试方法；
二、实验原理
节流阀体IIR数字滤波器的传递函数H(z)为：
其对应的差分方程为：
对于直接形式的二阶IIR数字滤波器，其结构如图４.1
图4.1 IIR数字滤波器结构图
编程时，可以分别开辟四个缓冲区，存放输入、输出变量和滤波器的系数，如图４.2组装打火机
所示。 图4.2 IIR数字滤波器算法图
三、实验内容与步骤
设计一个三阶的切比雪夫Ⅰ型带通数字滤波器，其采样频率Fs =16kHz，其通频带3.2kHz<f<4.8kHz，内损耗不大于1dB；f <2.4kHz和金银花绿原酸f >5.6kHz为阻带，其衰减大于20dB。
输入信号频率为4000Hz、6500Hz的合成信号，通过所设计的带通滤波器将6500Hz信号滤掉，余下4000Hz的信号，达到滤波效果。 1、IIR滤波器的MATLAB设计
在MATLAB中设计IIR滤波器，程序为：
wp=[3.2,4.8];ws=[2.4,5.6];rp=1;rs=20
[n,wn]=cheb1ord(wp/8,ws/8,rp,rs)
[b,a]=cheby1(n,rp,wn)
设计结果为：
N=3
wn =0.4000 0.6000
b0=0.0114747 a0=1.000000
b1=0 a1=0
b2=-0.034424 a2=2.13779
b3=0 a3=0
螺柱焊 b4=0.034424 a4=1.76935
b5=0 a5=0
b6=-0.0114747 a6=0.539758
在设计IIR滤波器时，会出现系数≥1的情况，为了用Q15定点小数格式表示系数，可以用大数去所有系数。为避免在累加过程中出现≥1的情况，将系数进一步缩小，为此，在MATLAB中加入：
B=round(b/6*2^15)； A=round(a/6*2^15)；
滤波系数为：
B =63 0 -188 0 188 0 -63
A =5461 0 11675 0 9663 0 2948
2．产生滤波器输入信号的文件
使用CCS的Simulator进行滤波器特性的测试时，需要输入时间信号x(n)。本
设计输入信号频率为4000Hz、6500Hz的合成信号，通过所设计的带通滤波器将6500Hz信号滤掉，余下4000Hz的信号。
以下是产生输入信号的C语言程序：
#include <stdio.h>
#include <math.h>
void main()
{
int i;
陶瓷咖啡壶
double f[256];
FILE *fp;
if((fp=fopen("iirin.inc","wt"))==NULL)
{
printf("can't open file! \n");
return;
}
fprintf(fp,"INPUT: .sect %cINPUT %c\n",'"','"');
for(i=0;i<=255;i++)
{
f[i]=sin(2*3.14159*i*4000/16000)+sin(2*3.14159*i*6500/16000);
fprintf(fp," .word %1d\n",(long)(f[i]*32768/2));
}
fclose(fp);
}
该程序将产生名为iirin.inc的输入信号程序，内容如下：
INPUT: .sect "INPUT"
.word 0
.word 25486
.word -15136
.word -314
.word -11585
.word 19580
.word 6270
.word -30006
.word 16383
然后，在DSP汇编语言程序中通过.copy汇编命令将生成的数据文件iirin.inc复制到汇编程序中，作为IIR滤波器的输入数据。
3．直接型IIR数字滤波器汇编源程序的编写
直接型IIR数字滤波器汇编程序iir.asm如下：
********直接型IIR数字滤波器通用程序**********
.title "diir.asm"
.mmregs
.global start
.def start,_c_int00
N .set 6
.copy "IIRIN.inc" ;输入信号x(n)数据
table ;IIR滤波器系数
.word 63
.word 0
.word -188
.word 0
.word 188
.word 0
.word -63
.word 0
.word +11675
.word 0
.word +9663
.word 0
.word +2948
.data
BN .usect "BN",N+1
AN .usect "AN",N+1
INBUF .usect "INBUF",256 ;输入缓冲区在数据区0x2400
OUTPUT .usect "OUTPUT",256 ;输出缓冲区在数据区0x2600
.text
.asg AR0,INDEX_P
.asg AR2,XN_P
.asg AR3,ACOFF_P
.asg AR4,YN_P
有线电视分支分配器 .asg AR5,BCOFF_P
_c_int00
b start
nop
nop
start: SSBX FRCT
SSBX OVM
SSBX SXM
STM #BN+N,AR1
RPT #N
MVPD #table,*AR1- ;将bi由程序区存放到数据区
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