dsp课程设计文库

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1、江隊大爭京江学院JINGJIANGCOLLEGEOFJIANGSUUNIVERSITY本科课程设计课程设计题目专业：通信工程班级：J通信1302学号：4131109059姓名：祝超同组成员名单：汤兆年指导教师姓名：周祥2016年6月一、设计目的与意义1、本课程设计与理论课、实验课一起构成《DSP芯片原理与应用》完整课程体系；2、针对理论课、实验课中无时间和不方便提及内容和需强调重点进行补充与完善；3、以原理算法的实现与验证体会DSP技术的系统性，并加深基木原理的体会。二、设计要求1、系统设计要求：（1）.设计一个以ICETEK5509为硕件主体，FFT为核心算法的频谱分析系统方案；（2

2、）.用C语言编写系统软件的核心部分，熟悉CCS调试环境的使用方法，在CCSTDE中仿真实现方案功能；（3）.在实验箱上由硬件实现频谱分析。2、具体要求:（1）.单路、多路数模转换（A/D）1）回顾CCS的基木操作流程，尤其是开发环境的使用；2）参考实验指导和示例工程掌握5509芯片A/D的C语言基本控制流3）仔细阅读工程的源程序，做好注释，为后期开发做好系统采集前端设计的准备。（2）.FFT算法C语言实现与验证1）参考教材14.3节FFT核心算法在CCS软件仿真环境中建立FFT工程：添加mainO函数，更改教材屮个别语法错误，添加相应的库文件，建立正确的FFT工程；2）设计检测信号，验

3、证FFT算法的正确性及FFT的部分性质；3）运用FFT完成IFFT的计算。（3）.系统集成，实现硬件频谱分析1）整合前两个工程，实现连续信号的频谱分析工程的构建；2）参考A/D转换示例和DSP系统功能自检示例完成硕件连接，并测试开发系统运行效杲；3）基于现有系统，对于实时频谱分析给出进一步开发设计和系统改良方案。三、课程设计原理1、DSP应用系统构成:车俞入•抗混盞涯波AT>DSP芯片DA平滑滤、波—-车俞出注：一般的输入信号首先进行带限滤波和抽样，然后进行模数（A/D）转换，将信号变成数字比特流。根据奈奎斯特抽样定理，对低通信号模拟，为保持信号的不丢失，抽样频率必须至少是输入带限信号

4、的最高频率的2倍，工程上为带限信号最高频率的3-5倍。2、单路、多路模数转换实验原理（AD）（1）TMS320VC5509A模数转换模块特性：—带内置采样和保持的10位模数转换模块ADC,最小转换吋间为500ns,最大采样率为21.5KHzo—2个模拟输入通道（AlNO-AlNl）o—采样和保持获取时间窗II有单独的预定标控制。（2）模数转换工作过程：—模数转换模块接到启动转换模块后，开始转换第一通道的数据。—经过一个采样时间的延迟后，将采样结果放入转换结果寄存器保存。—转换结束，设置标志。—等待下一个启动信号。（3）模数转换的程序控制：模数转换相对于计算机来说是一个较为缓慢的过程o一

5、般采用•11断方式启动转换或保存结果，这样在CPU忙于其它工作时可以少占用处理时间。设计转换程序应首先考虑处理过程如何与模数转换的时间相匹配，根据实际需耍选择适当的触发转换手段，也要能及时地保存结果。曲于TMS320VC5509ADSP芯片内的A/D转换精度是10位，转换结果的低10位为所需数值，所以在保留吋应注意将结果的高6位去除，取出低10位有效数字。⑷实验程序流程图:初始化CPU时钟、EMIF、AD采样时钟启动ADO通道采集(连续256次)存入缓冲区nADCO启动AD1通道采集(连续256次)存入缓冲区nADCl实验程序流程图3、快速离散傅里叶变换(FFT)的基本原理：频谱分析系

6、统f(t)FFT是一种快速有效地计算离散傅里叶变换(DFT)的方法。它是根据离散傅里叶变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅里叶变换的算法进行改进获得的。因为需要n次复数乘法和-1次复数加法，所以计算全部x(k)共需要N2次复数乘法和(-1)次复数加法。实现一次复数乘法需要四次实数乘法和两次实数加法，一次复数加法需要两次实数加法，因此直接计算全部X(k)共需要4TV?次实数乘法和2n(2N-1)次实数加法。为减少运算量，提高运算速度，就必须改进算法。FFT算法就是不断地把长序列的DFT分解成儿个短序列的DFT,并利用吩的周期性和对称性來减少DFT的运算次数。W/具冇以下固冇特性：(

7、1)W篇的周期性：Wf=W^n+N)k=W'EN)(2)w^k的对称性:=(w^y1=叭心)(3)w^k的可约性：叭=%〃，叭=K,另外，财2=_1酬叫=_畤利用<的上述特性，将x(n)或X(k)序列按一定规律分解成短序列进行运算，这样可以避免大量的重复运算，捉高计算DFT的运算速度。算法形式冇很多种，但基本上可以分为两大类,即按时间抽取(DccimationInTime,DIT)FFT算法和按频率抽取(DecimationTnFrequenc