基于CCS中FIR帶通濾波器的設(shè)計(jì)

本科學(xué)生綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告項(xiàng)目組長＿＿＿＿學(xué)號成員專業(yè)＿＿＿＿班級＿實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱＿＿FIR帶通濾波器的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師及職稱＿＿＿＿＿開課學(xué)期至＿學(xué)年學(xué)期上課時(shí)間年月日

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)名稱：FIR帶通濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：小組合作：是○否○小組成員：1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙螅?）掌握MATLAB設(shè)計(jì)濾波器的方法，即用FDATool設(shè)計(jì)濾波器。（2）掌握CCS中設(shè)計(jì)FIR濾波器的程序，以及和MATLAB進(jìn)行聯(lián)調(diào)使用的步驟。（3）學(xué)會(huì)觀察CCS中顯示出的波形，比較濾波效果。2、實(shí)驗(yàn)場地及儀器、設(shè)備和材料：電腦、MATLAB仿真軟件，CCS軟件。3、實(shí)驗(yàn)思路（實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、數(shù)據(jù)處理方法及實(shí)驗(yàn)步驟等）：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．使用FDATool在MATLAB的Start菜單中選擇Toolboxes→FiterDesign→FiterDesign&AnalysisTools(fdatool)選項(xiàng)，或者在命令行中輸入fdatool來啟動(dòng)濾波器設(shè)計(jì)分析器。啟動(dòng)成功后界面如圖所示：FDATool設(shè)計(jì)界面在選項(xiàng)中選擇或輸入濾波器參數(shù)，然后單擊DesignFilter按鈕，完成濾波器的設(shè)計(jì)。具體參數(shù)以及設(shè)計(jì)成功后的如圖所示：2.導(dǎo)出FIR濾波器系數(shù)從matlab中導(dǎo)出FIR濾波器系數(shù)步驟如下（1）在FDATool中選擇Targets→CodeComposersrudio(tm)IDE選項(xiàng)。（2）在出現(xiàn)的對話框中選擇輸出文件類型為Cheaderfile,輸出系數(shù)為Signed16-bitinteger,如圖所示：設(shè)置輸出數(shù)據(jù)類型（3）單擊Generate按鈕，選擇路徑，即可輸出前一步設(shè)計(jì)出的FIR濾波器的系數(shù)表，在此生成的系數(shù)表文件為fdacoefes.h。3.利用MATLAB產(chǎn)生的噪聲信號用于濾波器的測試將下面代碼另存為M文件，在MATLAB中運(yùn)行后將會(huì)生成input.out文件。該數(shù)據(jù)文件中含有500Hz,3000Hz,8000Hz三種頻率的信號，用于濾波器效果的測試。信號的時(shí)域和頻譜分別如圖5和圖6所示f11=300;%/Hzf12=610;%/Hzf13=2000;%/Hzfs=2460;%/采樣HzN=1000;%數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)T=1/fs;%采樣周期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);%待濾波信號波形figure(1);plot(x_base);%帶濾波信號頻譜figure(2);yff=abs(fft(x_base));df=n*(fs/N);plot(df,yff);xout=x_base/max(x_base);%歸一化xto_ccs=round(32767*xout);fid=fopen('input.dat','w');%打開文件fprintf(fid,'16511000\n');%輸出文件fprintf(fid,'%d\n',xto_ccs);%輸出fclose(fid);4.在CCS中編寫FIR濾波器程序新建工程，以C55xSimulator為例，編寫C語言代碼并導(dǎo)入工程，如下：#include”stdio.h”#nclude”fdacoefs.h”#defineN301#defineLEN200Longyn;intinput[LEN];intoutput[LEN];voidmain(){inti,j;int*x;for(j=0;j<LEN-1;j++){X=&input[j];for(i=0;i<N-1;i++)yn+=B[i]*(*x++);output[j]=yn>>15;}While(1);}5.濾波器仿真測試編譯成功后會(huì)在“工程所以目錄/debeg”文件夾下產(chǎn)生*.out文件，在CCS軟件的File→Loadprogarm里打開這個(gè).out文件。下面將File→Data→Load菜單項(xiàng)打開之前MATLAb生成的input.out文件，如圖所示:將Address設(shè)置為Input，Length設(shè)置為0x00C8，paga設(shè)置為data,單擊“運(yùn)行”按鈕，程序即開始運(yùn)行。查看濾波器濾波效果：選擇View→Graph→Time→Frequency選項(xiàng)，打開界面。（2）在上一步出現(xiàn)的對話框中，按圖所示②若重做本實(shí)驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果，儀器操作和實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)如何改善：若重做本次實(shí)驗(yàn)，我覺得對噪聲信號可以多添加幾個(gè)頻率，這樣實(shí)驗(yàn)可以更好的驗(yàn)證帶通濾波器的效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具說服力。⑶對實(shí)驗(yàn)的自我評價(jià)：本次實(shí)驗(yàn)，我正確使用matlab中的fdatool工具設(shè)計(jì)帶通濾波器的系數(shù)，并成功輸出了.h文件，正確用matlab編寫了產(chǎn)生噪聲信號的語句，產(chǎn)生的噪聲信號符號要求，編寫了正確的fir濾波程序，通過仿真，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，設(shè)計(jì)的帶通濾波器濾除了通帶外的頻率成分，只讓通帶內(nèi)的頻率成分通過，實(shí)驗(yàn)總體是成功的。實(shí)驗(yàn)中，也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，我覺得自己對ccs軟件的使用還不熟悉，對所建項(xiàng)目的結(jié)果不熟悉，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)進(jìn)展較慢，但是，通過自己琢磨，查看書上的