基于CCS中FIR带通滤波器的设计.doc
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本科学生综合性实验报告
项目组长＿＿＿＿学号
成员
专业＿＿＿＿班级＿
实验项目名称＿＿FIR带通滤波器的设计
指导教师及职称＿＿＿＿＿
开课学期至＿学年学期
上课时间年月日
一、实验设计方案
实验名称：
FIR带通滤波器的设计
实验时间：
小组合作：
是○否○
小组成员：
1、实验目的及要求
（1）掌握MATLAB设计滤波器的方法，即用FDATool设计滤波器。
（2）掌握CCS中设计FIR滤波器的程序，以及和MATLAB进行联调使用的步骤。
（3）学会观察CCS中显示出的波形，比较滤波效果。
2、实验场地及仪器、设备和材料：
电脑、MATLAB仿真软件，CCS软件。
3、实验思路（实验内容、数据处理方法及实验步骤等）：
实验内容
1．使用FDATool
在MATLAB的Start菜单中选择Toolboxes→FiterDesign→FiterDesign&AnalysisTools（fdatool）选项，或者在命令行中输入fdatool来启动滤波器设计分析器。
启动成功后界面如图所示：
FDATool设计界面
在选项中选择或输入滤波器参数，然后单击DesignFilter按钮，完成滤波器的设计。
具体参数以及设计成功后的如图所示：
2.导出FIR滤波器系数
从matlab中导出FIR滤波器系数步骤如下
（1）在FDATool中选择Targets→CodeComposersrudio（tm）IDE选项。
（2）在出现的对话框中选择输出文件类型为Cheaderfile,输出系数为Signed16-bitinteger,如图所示：
设置输出数据类型
（3）单击Generate按钮，选择路径，即可输出前一步设计出的FIR滤波器的系数表，在此生成的系数表文件为fdacoefes.h。
3.利用MATLAB产生的噪声信号用于滤波器的测试
将下面代码另存为M文件，在MATLAB中运行后将会生成input.out文件。
该数据文件中含有500Hz,3000Hz,8000Hz三种频率的信号，用于滤波器效果的测试。
信号的时域和频谱分别如图5和图6所示
f11=300;%/Hz
f12=610;%/Hz
f13=2000;%/Hz
fs=2460;%/采样Hz
N=1000;%数据个数
T=1/fs;%采样周期
n=0:
N;
x11=sin（2*pi*f11*n*T）;
x12=0.7*sin（2*pi*f12*n*T）;
x13=0.5*sin（2*pi*f13*n*T）;
x_base=（x11+x12+x13）;
%待滤波信号波形
figure
（1）;
plot（x_base）;
%带滤波信号频谱
figure
（2）;
yff=abs（fft（x_base））;
df=n*（fs/N）;
plot（df,yff）;
xout=x_base/max（x_base）;%归一化
xto_ccs=round（32767*xout）;
fid=fopen（'input.dat','w'）;%打开文件
fprintf（fid,'16511000\n'）;%输出文件
fprintf（fid,'%d\n',xto_ccs）;%输出
fclose（fid）;
4.在CCS中编写FIR滤波器程序
新建工程，以C55xSimulator为例，编写C语言代码并导入工程，如下：
#include”stdio.h”
#nclude”fdacoefs.h”
#defineN301
#defineLEN200
Longyn;
intinput[LEN];
intoutput[LEN];
voidmain（）
{
inti,j;
int*x;
for（j=0;j{
X=&input[j];
for（i=0;iyn+=B[i]*（*x++）;
output[j]=yn>>15;
}
While
（1）;
}
5.滤波器仿真测试
编译成功后会在“工程所以目录/debeg”文件夹下产生*.out文件，在CCS软件的File→Loadprogarm里打开这个.out文件。
下面将File→Data→Load菜单项打开之前MATLAb生成的input.out文件，如图所示:
将Address设置为Input，Length设置为0x00C8，paga设置为data,单击“运行”按钮，程序即开始运行。
查看滤波器滤波效果：
（1）选择View→Graph→Time→Frequency选项，打开界面。
（2）在上一步出现的对话框中，按图所示
二、实验结果与分析
1、实验目的、场地及仪器、设备和材料、实验思路等见实验设计方案
2、实验现象与结果
滤波器设计
信号的时域图信号的频谱
输入时域输出时域
输入频域输出频域
3、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：
从实验数据和图片表格可以知道，当300hz，610hz和2000hz三个频率的信号同时输入到设计好的带通滤波器时，输出信号只有610hz这一个，说明300hz和2000hz的没有通过该滤波器，610hz的通过了该滤波器。
4、结论：
从实验所得的数据和图片可以知道，实验成功用matlab中得fdatool设计了带通滤波器的系数，并成功输出了.h文件，成功建立了噪声信号的.m文件，可以产生含有300hz，610hz和2000hz三种频率的噪声信号，当该噪声信号通过设计好的滤波器时，输出只含有610hz这一个频率的信号，说明设计的滤波器成功滤除了300hz和2000hz的信号，而只通过了610hz的信号，所设计的带通滤波器时正确的，实验时成功的。
5、实验总结
⑴本次实验成败之处及其原因分析：
实验中，我们成功设计了一个宽带为20khz的带通滤波器，并成功用噪声信号进行了仿真测试，这是实验的成功之处，能成功设计好滤波器在于熟练使用matlab软件和ccs软件并编写正确的FIR滤波程序。
实验的不足之处是对ccs的项目结构不熟悉，使实验进展较慢，通过实验，我已熟悉了这个问题。
⑵本实验的关键环节及改进措施：
①做好本实验需要把握的关键环节：
需要把握的关键环节是正确编写FIR滤波程序，正确使用matlab软件编写噪声信号语句和使用fdatool工具设计滤波器系数。
②若重做本实验，为实现预期效果，仪器操作和实验步骤应如何改善：
若重做本次实验，我觉得对噪声信号可以多添加几个频率，这样实验可以更好的验证带通滤波器的效果，实验结果更具说服力。
⑶对实验的自我评价：
本次实验，我正确使用matlab中的fdatool工具设计带通滤波器的系数，并成功输出了.h文件，正确用matlab编写了产生噪声信号的语句，产生的噪声信号符号要求，编写了正确的fir滤波程序，通过仿真，从实验结果可以看出，设计的带通滤波器滤除了通带外的频率成分，只让通带内的频率成分通过，实验总体是成功的。
实验中，也发现了自己的不足之处，我觉得自己对ccs软件的使用还不熟悉，对所建项目的结果不熟悉，导致实验进展较慢，但是，通过自己琢磨，查看书上的概念和请教同学，我成功解决了试验中不熟悉和不理解的问题。
是实验顺利成功进行。
指导老师评语及得分：
成绩：
指导教师签名：
批阅日期：
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