F2812实现FIR

一 FIR滤波器设计基础

FIR滤波器的基本结构是一个分节的延时线,每一节的输出加权累加,得到滤波器的输出。数学上可以表示为下，其结构如图1 所示。图1 中x(n)是最近( t = nT) 的输入信号,x (n -i)是延时了i个采样周期的输入信号, h(i)是第i个延时节的加权值(即滤波器系数),y(n)是时刻t=nT时滤波器的输出信号。

二 F2812实现FIR

1   初始化的一些说明
1）添加FIR.H文件，其中：typedef struct {

    long *coeff_ptr;        /* Pointer to Filter coefficient */

    long * dbuffer_ptr;     /* Delay buffer ptr              */

    int   cbindex;               /* Circular Buffer Index         */

    int order;              /* Order of the Filter           */

    int input;              /* Latest Input sample           */

    int output;             /* Filter Output                 */

    void (*init)(void *);   /* Ptr to Init funtion           */

    void (*calc)(void *);   /* Ptr to calc fn                */

}FIR16;   

定义了16位滤波函数的结构体                                                                

2）typedef FIR16     *FIR16_handle;

#define FIR16_DEFAULTS { (long *)NULL, \

             (long *)NULL,   \

             0,            \

             50,             \

             0,                          \

             0,                          \

             (void (*)(void *))FIR16_init,\

             (void (*)(void *))FIR16_calc}   

宏定义了缺省的滤波函数结构体的初值

3）void FIR16_calc(void *);

void FIR16_init(void *);

这两个函数在fir16.asm实现。

2 使用16位FIR滤波函数例子

#define FIR_ORDER 50 /*定义滤波器阶数N为50*/

/* Create an Instance of FIRFILT_GEN module and place the object in "firfilt" section */

#pragma DATA_SECTION(fir, "firfilt");

FIR16 fir= FIR16_DEFAULTS;   /* 初始化滤波函数*/

/* Define the Delay buffer for the 50th order filterfilter and place it in "firldb" section */

#pragma DATA_SECTION(dbuffer,"firldb");

long dbuffer[(FIR_ORDER+2)/2];   /*定义滤波器延迟单元本例中

                                                          dbuffer[i]=x(n-i)+x(n-50+i),   0<i<25

                                                          dbuffer[i]=x(n-25)                     i=25                                       

                                                        */

/* Define Constant Co-efficient Array and place the .econst/.const section in

non-volatile memory */

const long coeff[(FIR_ORDER+2)/2]= FIR16_LPF50;

定义了滤波器系数coeff (i)=h(i),这里系数和上面的延迟单元的系数长度都是26，这是由于计算系数时使用了MATLAB数字信号处理工具箱中的firl函数，可以方便的得到滤波器的系数。

firl函数用来设计标准频率响应的基于窗函数的FIR滤波器，可实现加窗线性相位FIR数字滤波器的设计。其语法有四种形式：

b=firl(n，W)： b=firl(n，W，‘ftype’)

b=firl(n，W，Window) b=firl(n，W ，‘ftype’，Window)

返回值b即为确定的FIR滤波器系数，共n+l维。n为滤波器的阶数，W为归一化低通截止频率，0<W<1；ftype；用来决定滤波器的类型；Window：用来指定滤波器采用的窗函数类型，其默认值为汉明窗。这里采用第四种形式，选择的是低通，汉明窗，取样频率fs=20000hz,截止频率fc=3000hz，W=fc/(fs/2)这是归一化低通截止频率，因为根据取样定理fs>2fc，这样取可以保证0<W<1。

由于返回的是n+l=51阶FIR滤波器系数，根据线性相位其系数对称，n+l=51是奇数采用公式（4）我们只要计算其中的（N+1）/2=26个系数，所以延迟单元和滤波器系数的个数都为26。

main()

{

lpf.dbuffer_ptr=dbuffer;

lpf.coeff_ptr=(long *)coeff;

lpf.order=FIR_ORDER;

lpf.init(&lpf);

}

主函数中对滤波器函数进行初始化；

void interrupt isr20khz()

{

lpf.input=xn;

lpf.calc(&lpf);

yn=lpf.output;

}

运用中断输出经过滤波计算的信号，格式为Q15.

Note:

1. “firldb” section should be aligned to 256word boundary in the data memory (RAM)

2. “firfilt” section can be placed anywhere in the data memory (RAM)

在cmd文件中增加

SECTIONS

{。。。

firldb           align(0x100)> DRAMH0   PAGE = 1

      firfilt          : > DRAMH0              PAGE = 1   

}