IIR数字滤波器在TI DSP上的实现

沙岩+李娜娜+王换换+朱晓宁+王丹

数字滤波器是对数字信号进行滤波处理以得到期望的响应特性的离散时间系统。在众多通用数字信号处理器中，美国TI公司生产的TMS320系列单片DSP在国际上占有较大市场，这种单片DSP把高速控制器的灵活性和阵列处理器的数值计算能力结合起来。

一、IIR数字滤波器结构原理

本文IIR数字滤波器的设计方法：借助于模拟滤波器的设计方法设计出模拟滤波器，利用冲激响应不变法或双线性变换法转换成数字滤波器，然后用硬件或软件实现。

从IIR数字滤波器的实现来看，有直接型、级联型、并联型等基本网络结构。其中直接Ⅱ型仅需要N级延迟单元，且可作为级联型和并联型结构中的基本单元。本文以二阶IIR滤波器的直接实现形式表示。其系统函数H（z）可以表示为：

在编程时，可以将变量和系数都存在DARAM中，采用循环缓冲区方式寻址，共需开辟4个缓冲区，用来存放变量和系数。

二阶IIR滤波器的直接IIR 型差分方程为：

（3）

二、IIR数字滤波器在C54x上的设计与实现

1.IIR数字滤波器在TMS320VC5409 DSP上的实现流程

1.1根据指标确定滤波器的类型，设计出滤波器的参数；

1.2根据DSP的特点（字长、精度等）对参数进行取舍、量化，仿真；

1.3根据仿真结果对滤波器的结构、参数再次进行调整，直到满足要求为止；

1.4在DSP上用语言实现滤波器功能。

2.IIR数字滤波器在TMS320VC5409 DSP上的实现算法

从理论上说，可以用高阶IIR数字滤波器实现良好的滤波效果[2]。但由于DSP本身有限字长和精度的因素，加上IIR滤波器在结构上存在反馈回路，是递归型的，再者高阶滤波器参数的动态范围很大。……