本文阐述了数字滤波器的特点和设计方法,对FIR和IIR滤波器进行了比较,对数字滤波器的应用范围、应用前景和发展历程作了详细的说明。介绍了利用MATLAB设计FIR滤波器的各种方法(包含窗函数设计法、频率样本设计法、等波动法和最小二乘法)以及如何用MATLAB中的滤波器设计工具fdatool设计各种类型的滤波器。 选用TMS320LF2407A作为处理芯片进行硬件电路设计,根据最小系统的设计要点和注意事项设计了外围电路,包括时钟信号产生电路、DSP芯片供电电源电路、A/D数据采集、D/A数据恢复、前置放大电路及SPI串行通信接口电路、SPI接口寄存器配置等基本内容,结合外围电路原理完成系统原理图硬件电路设计。 软件设计中通过MATLAB/SIMULINK环境中图形化的方式建立数字信号处理的模型进行DSP的设计和仿真验证,将设计的图形文件.mdl直接转换成C语言程序在CCS中运行。软件通过添加A/D、D/A接口程序,调试、编译后就可以下载到DSP目标板中。利用MATLAB软件开发产品加速了开发周期,比直接在CCS中编程方便快捷了很多,对于任何复杂功能的DSP系统,只需要进行少量的添加和修改就能完成功能正确的C语言程序设计。 以一个FIR数字带阻滤波器的实现为例对TMS320LF2407A硬件接口电路及DSP程序进行调试,使之达到设计指标。设计的电路通过软件进行了验证并进行了环境实验,多次实验证明了电路工作稳定,满足设计要求。同时验证了FIR数字滤波器的线性相位,从该滤波器的相频响应曲线可以看出,滤波器输入和输出波形只有时间上的延迟,没有波形畸变。该FIR滤波器的相位响应可为严格的线性,因此它不存在延迟失真,只有固定的时间延迟,适用于图像信号处理、数据传输等以波形携带信息的系统。