dsp应用设计实例分析Word文档格式.docx

1、模拟滤波器（Analog filter）分为无源滤波器（Passive filter）和有源滤波器（Active filter），其中无源滤波器由R、L、C组成，有源滤波器由集成运放和R、C组成，不需要使用电感。集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。但集成运放带宽有限，所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。无源滤波器： 图1.1 一阶RC低通滤波器 图1.2 二阶RC低通滤波器有源滤波器：图1.3 一阶有源低通滤波器1.3数字滤波器数字滤波器用于离散系统;模拟滤波器用于连续时间系统，也可以用在离散时间系统中，比如SC（开关

2、电容）滤波器。数字滤波器由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置。数字滤波器的功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。数字滤波器可用计算机软件实现，也可用大规模集成数字硬件实现。模拟滤波器有有源和无源的，有源滤波器主要是有运放，或者跨到运放，及电阻，电容构成。无源的滤波器主要是R,L,C构成。模拟滤波器会有电压漂移、温度漂移和噪声等问题，而数字滤波器不存在这些问题，因而可以达到很高的稳定度和精度。从实现手段上看，模拟滤波器一般用电容，电感这些模拟器件搭建的，数字滤波器可以通过软件或者数字芯片来实现。模拟滤波器参数改变时要更换电容、电感，很麻烦。数字滤波器

3、参数改变时有时只需要修改一下系数就可以做到了（如软件实现时）。从技术指标上看，举个例子模拟滤波器要达到-60dB就非常困难了，而数字滤波器可以比较容易地达到这个指标。沟通模拟和数字滤波器的桥梁是采样定理。一般是将模拟信号x（t）进行采样（如A/D变换）得到数字信号x（n），再将这些数字信号通过数字滤波器，此时滤波器输出的是数字信号y（n），y（n）再进行一个D/A转换器就得到了y（t）。从x（t）到y（t）可以理解为模拟滤波。数字滤波的特点：1.数字滤波器对外界环境不太敏感，具有更高的可靠性；2.数字滤波器可以实现精确的线性相位和多速率处理等模拟滤波器无法实现的功能；3.数字滤波器只要提高字长

4、，可以实现任意精度的信号处理；4.数字滤波器实现更加灵活，并能同时进行信号的存储；5，当然，数字处理的信号的频域宽度要受到采样率的限制。1.4两种典型滤波器的比较模拟滤波器和数字滤波器最大的区别是数字滤波器关于Fs/2频率是翻转的，也就是对称的;而模拟滤波器不是。所以在DAC之中会选择大量插值滤波，把镜频频率放到很远的频点上，之后在射频段用声表这样的模拟滤波器滤掉镜频。所以数字模拟滤波器缺一不可。1.模拟滤波器与数字滤波器的表达方式不同:模滤用H（S）表示,而数滤用H（Z）表示.模滤是以幅频特性的逼近为主要,而数字滤波器则可以实现相位的匹配;2.数字滤波器有两类:IIR,FIR。IIR主要有脉

5、冲响应不变法与双线性变换法两种,而FIR可以实现线性相位,有窗口法,频率采样法,最优化方法，可以用FFT来实现.2.数字滤波器的原理数字滤波器通过数值运算达到滤波的目的，即可以采用软件方式实现，通过算法软件，利用通用计算机实现滤波，也可以硬件方式实现滤波。目前已有多种通用和专用的数字信号处理芯片，可以很方便的实现各种类型的数字滤波器。正是因为数字滤波器的数字运算方式，使其具有高精度、高稳定性、高集成性。制成超大规模集成电路，具有体积小、功耗低、实现灵活及没有对阻抗匹配要求等优点。因此数字滤波器在很多方面优于模拟滤波器。图2.1 数字信号处理系统的基本组成3.DSP在数字滤波器的应用这里主要介绍

6、DSP在收音机的应用。3.1DSP收音机概述DSP是一种独特的微处理器,（类似于电脑CPU那样的集成电路芯片）。采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上,直接用软件编程实现收音机的各种功能。包括接收、中频处理等。这种收音机无需调试，一致性很好。可扩展至SSB，同步检波，二次变频等高级功能。这种选择了DSP芯片以软件为核心的收音机称为DSP收音机。 图3.1 DSP无线电接收机硬件结构框图3.2 DSP6919介绍收音机核心芯片DSP6919ZZ引脚图和引脚功能介绍 图3.2 DSP6919ZZ引脚图DSP6919ZZ引脚功能介绍管脚名称解释1tunein该管脚电压大小决定当前的工作频

7、点；2tuneldoLDO输出引脚，接分压网络供调台使用，见应用原理图3VSSGND，单独接到大地4ADCGND模拟GND，单独接到大地5rout右声道音频输出6lout左声道音频输出7pacom1v共模电压输出8tankp两端跨接47nH电感9tankn10RFgnd射频GND，单独接到大地11fminFM射频信号输入端，注意加隔直电容，建议100pF12swinAM短波信号输入端，注意加隔直电容，建议30nF13LNAgndLNA GND，单独接到大地14mwinAM中波信号输入端，注意加隔直电容，建议3nF15amledAM模式指示灯控制脚，AM模式时输出高电平2V，可以输出2mA电流，

8、注意加限流电阻，建议100ohm16fmledFM模式指示灯控制脚，FM模式时输出高电平2V，可以输出2mA电流，注意加限流电阻，建议100ohm17tund电台锁定指示引脚，锁定 输出高电平2V，可以输出2mA电流，接指示灯时注意加限流电阻，建议100ohm；MCU软件搜台方案可以利用该管脚判台。18osc_in接无源32.768K晶体到地，或接32.768K参考信号19Osc gnd晶体GND，就近接地20ptn生产专用，一般悬空2126io6io1i2c_f=0时：io6，io5作为FM波段选择控制字，定义与i2c控制字FmBand1:0相同，注意芯片内已有180K上拉电阻io4，io3

9、，io2，io1作为AM波段选择控制字，定义与i2c控制字AmBand3:i2c_f=1时：这些管脚不起作用27vbat接电源引脚，注意需要就近接0.1uF到地电容去耦合28vol接50K电位器到地，该阻值大小决定声音大小；3.3 收音机硬件电路图及模块分析整体电路图1.接收部分该部分为模拟滤波器，在收音机中起选频作用，滤除不在工作范围的杂波2.混频部分外接电路通过调节右边的开关来改变混频，实现对不同波段的调节。3.输出部分经过芯片处理完的信号通过rout和lout的两个端口输出信号，经喇叭还原出声音。4.核心部分处理器DSP芯片DSP 6919是集成芯片， 内部包含ADC 、DSP处理芯片、混频、DAC等模块。其内部结构图没有找到，故找了一张集成接收机芯片的电路图。如下图所示：