一、数字信号处理课程设计内容及考核要求
1、课程设计内容：
（1）从以下四个题目中任选其中一个题目，根据题目要求完成程序的编制、调试和仿真；
（2）按照题目要求撰写课程设计报告，回答题目设定的问题。 2、考核要求：
（一）课程设计以（6——8人）小组完成，但不能出现设计报告雷同情况，一经发现，雷同报告均按不合格处理；最终以PPT小组答辩作为考核。
题目二：有限冲激响应滤波器（FIR）的设计 1. 设计目的：
1、加深对数字滤波器的常用指标理解。
2、学习数字滤波器的设计方法。
3. 掌握FIR滤波器的原理。 2. 设计内容：
利用MATLAB编程，分别用窗函数法和等波纹滤波器法设计两种FIR数字滤波器，指标要求如下：
通带边缘频率：?P1?0.45?，?P2?0.65?，通带峰值起伏：?P?1[dB]。 阻带边缘频率：?S1?0.3?，?S2?0.75?，最小阻带衰减：?S?40[dB]。 3. 设计原理：
图1 一个典型数字低通滤波器的结构
低通滤波器的常用指标：
|?|??P?1??P?|H(?)|?1??P， ?|H(?)|??，??|?|??SS?（1）通带边缘频率?P； （2）阻带边缘频率?S； （3）通带起伏?P；
（4）通带峰值起伏?P??20log10(1??P)[dB]；
（5）阻带起伏?S，最小阻带衰减?S??20log10(?S)[dB]。 4. 设计步骤：
1．熟悉MATLAB的开发环境和使用方法。
2．按照实验内容，编写一个.m脚本文件，利用MATLAB函数fir1和窗函数法设计FIR数字滤波器。具体参数为：b=fir1(N,Wn,’ftype’,taper)，N代表滤波器阶数；Wn代表滤波器的截止频率(归一化频率)，当设计带通和带阻滤波器时，Wn为双元素相量；ftype代表滤
波器类型，如’high’高通，’stop’带阻等；taper为窗函数类型，默认为海明窗，窗系数需要实现用窗函数blackman, hamming,hanning chebwin, kaiser产生。
3. 按照实验内容，编写一个.m脚本文件，利用MATLAB函数remezord和等纹波滤波器法设计FIR数字滤波器。一般调用函数remezord来计算等波纹滤波器阶数N和加权函数W(ω)，调用函数remez可直接求出滤波器系数。函数remezord中的数组fedge为通带和阻带边界频率，数组mval是两个边界处的幅值，而数组dev是通带和阻带的波动，fs是采样频率单位为Hz。
5. 设计报告要求：
（1） 简述有限冲激响应滤波器的基本原理； （2） 分析本设计的程序代码功能，给出相应注释； （3） 完成以上设计内容并对结果进行分析；
（4） 打印程序清单并画出信号波形（实验仿真截图）； （5） 写出本次课程设计的收获和体会。
题目三：无限冲激响应滤波器（IIR）的实现 1. 设计目的：
1、加深对数字滤波器的常用指标理解。 2、学习数字滤波器的设计方法。 3. 掌握IIR滤波器的原理与实现方法。 4. 掌握用C语言编写DSP程序的方法
5. 掌握利用CCS开发环境进行TMS320C5416芯片汇编语言的开发。 2. 设计内容：
采用巴特沃思型滤波器，并用双线性变换法转换成数字滤波器。 3. 设计原理：
数字滤波器的输入x[k]和输出y[k]之间的关系可以用如下常系数线性差分方程及其z变换描述：
y[k]??aix[k?i]??biy[k?i]i?0i?1NM
系统的转移函数为：
?k?bkzY(z)k?1H(z)??NX(z)1??akz?kk?0M
设计一个IIR滤波器就是要根据所给定的指标确定上式中的分子和分母系数。
设计IIR数字滤波器可以先设计一个合适的模拟滤波器，然后变换成满足给定指标的数
字滤波器。这种方法很简便，因为模拟滤波器有多种设计方法，如巴特沃思型滤波器、切比雪夫型滤波器、椭圆函数型滤波器等，并且已经具有很多简单而又现成的设计公式。采用这种方法需要把s平面映射到z平面，使模拟系统函数H(s)变换成所需的数字滤波器的系统函数H(z)。映射方法主要有冲激响应不变法、阶跃响应不变法和双线性变换法。前两种方法会因为多值映射关系产生混叠失真，双线性变换法克服了这一缺点。双线性变换法的映射关系式是：
1?z?1s?c1?z?1
4. 设计步骤：
1. 在CCS环境中打开本实验的工程（Ex4_6.pjt），
2. 编译DSP芯片中；
并重建 .out 输出文件，然后通过仿真器把执行代码(.out的文件)下载到
3. 运行程序
；
4. 在Watch窗口观察系统函数H(z)的分子和分母系数ptr_b，ptr_a。写出该滤波器的系统函数。
5. 选择view->graph->time/frequency… 。 设置对话框中的参数: 其中“Start Address”设为“hwdb”，“Acquisition buffer size”和“Display Data size”都设为“50”，并且把“DSP Data Type”设为“32-bit floating point”，观察幅频响应的波形(如图)；
数字信号处理课程设计参考题目
