当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式教程
[导读]基于ARM微处理器和ML2035的低频信号发生器设计

 

0 引言

 

 

 

数字滤波器作为语音与图象处理、模式识别、雷达信号处理、频谱分析等应用中最基本的处理部件,现已成为最常用的工具之一。它既能满足滤波器对幅度和相位特性的严格要求,又能避免模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题。而对于具有线性相位特性的滤波问题,设计时一般都选择FIR滤波器。
相对于窗函数法和频率设计法,在将理想频率响应和实际频率响应之间的加权逼近误差均匀地分散到滤波器的整个通带和阻带最小化和最大误差这个意义上来说,Chebyshev逼近法可以被视为最佳的设计准则。
1设计原理
1.1 FIR数字滤波器
对于长度为N、输入为x(n)、输出为y(n)的FIR滤波器,其输出函数可用差分方程表示为:
 

事实上,具有线性相位的滤波器都具有对称性或反对称性,即单位样本响应可满足条件:

1.2 Chebyshev逼近法
(1)线性相位FIR滤波器的四种情况
根据单位样本响应的对称性或反对称性,以及滤波器长度的奇偶性,其线性相位FIR滤波器有以下四种情形:
情形1:单位样本响应具有对称性,即h(n)=h(N-1-n),且N为奇数;
情形2:单位样本响应具有对称性,即h(n)=h(N-1-n),且N为偶数;
情形3:单位样本响应具有反对称性,即h(n)=-h(N-1-n),且N为奇数;
情形4:单位样本响应具有反对称性,即h(n)=-h(N-1-h),且N为偶数。

 
(2)误差函数E(ω)
若定义实值理想频率响应Hd(ω)在通带内为1,在阻带内为0;同时定义加权函数W(ω)在通带内为δ2/δ1(δ1为通带波纹,δ1为阻带波纹),阻带内为1。则可将加权逼近误差E(ω)定义为:

如误差函数已知,则Chebyshev逼近只需确定滤波器参数{α(k)},然后使其逼近频带E(ω)上的最大绝对值最小化。即要找到下式的解:

该问题的解法已由Parks和McClellan解决,称之为Remez交换算法。该算法是建立在交错定理的基础上的。图1所示是Remez算法的流程图。
 
(3)交错定理
 
2 FIR数字滤波器在ARM上的实现
Chebyshev逼近法主要利用Remez交换算法来实现,其设计流程图如图1所示。本文主要讨论怎样在ARM平台上实现该算法,从而设计FIR数字滤波器。其具体设计流程图如图2所示,步骤如下:
 

求出P(ωk)的值。事实上,也可以利用关于P(ω)的Lagrange差值公式来求解P(ω),具体公式为:
(5)误差E(ω)的计算
有了上面的基础,再利用公式(4)就可以求出E(ω),然后重复上述过程,直到找到符合要求的E(ω)为止,这样,就可以确定P(ω)的值。
(6)实值频率响应H(ω)的确定
通过P(ω)得到最佳解后,便可直接利用公式(3)来确定实值频率响应,而不必再去求解参数{αk}。
3结束语
本文在Chebyshev逼近法的基础上,提出了一种基于ARM平台的数字滤波器的软件实现方法。实验结果表明,利用此方法切实可行并能达到要求,并可初步用于实际的信号处理,为进一步实用化打下良好的基础。
本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭