DSP应用课程设计课件 第3讲 利用DSP实现信号谱分析.ppt

利用DSP实现信号谱分析,一、实验目的 二、实验原理 三、实验内容,一、实验目的,1.掌握FFT的算法原理和基本性质 2.掌握利用Matlab产生数据的方法 3.掌握调用TMS320C54x DSPLIB库函数的方法 4.掌握CCS基本调试技术 5.掌握利用DSP系统进行信号频谱分析的方法,1.快速傅立叶变换FFT算法原理 2.TMS320C54x DSPLIB库函数调用 3.CCS基本调试技术：,二、实验原理,一个N点序列xk的DFT为Xm，以及IDFT分别定义为：,1.快速傅立叶变换FFT算法原理,利用N点复序列计算2N点实序列,设yk是一个长度为2N的实序列，m是其2N 点 DFT。 定义如下两个数组分别是其偶分量和奇分量： xk=y2k， hk=y2k+1， 可以得到： Ym=m+W2NmHm Ym+N=m-W2Nm H m 函数rfft就是采用N点复序列计算2N点实序列的。,2.TMS320C54x DSPLIB库函数的调用,DSPLIB库简介： DSPLIB库是一个为C语言程序员开发TMS320C54x而建立的经过优化的DSP函数库。 包含50多采用汇编语言编写的常用信号处理程序，可以由C语言调用。 调用DSPLIB库函数时，在工程中要添加库文件54xdsp.lib，在C源程序中要包含dsplib.h头文件。,(SPRU518C TMS320C54x DSP Library Programmers Reference ),2.TMS320C54x DSPLIB库函数的调用(续),本实验信号倒序和FFT算法是直接从TMS320C54x DSPLIB库中调用cbrev()和rfft()函数。,在程序中需要包含头文件 dsplib.h #include 同时，在工程中添加库文件 54xdsp.lib,rfft()函数说明,调用格式 void rfft (DATA x, nx, short scale),功能： 计算序列的nx点DFT,rfft()函数说明,void rfft (DATA x, nx, short scale),入口参数： x 表示一个nx项的一维数组(16位有符号整型)，该数组由函数cbrev产生。数组x既作为输入数据，又存放变换后的输出数据(同址运算)。 nx 表示数组中实数的个数。 可取值为16,32,64,128,256,512,1024 scale 表示变换系数。scale0，变换后结果乘以1/nx，否则结果乘以1。,出口参数： x0和x1 m=0和m=nx/2时DFT的值。 x2和x3 m=1时DFT的实部与虚部。 xnx-2和xnx-1 m= nx/2-1时DFT的实部与虚部。,rfft()函数说明,void rfft (DATA x, nx, short scale),rfft()函数说明,f0=abs(y0); /m=0时的幅度谱 fNX/2=abs(y1); /m=NX/2时的幅度谱 m=1; for(i=2;iNX;i=i+2) p=yi; /实部 q=yi+1; /虚部 temp=sqrt(p*p+q*q); /实部平方加虚部平方 fm=temp; /f数组存放开方后数据，即幅度谱 m+; ,计算幅度谱参考程序：,cbrev() 函数说明,调用格式 void cbrev（DATA *x,DATA *r,unshort n） 功能 (将偶数点和奇数点分别按n) 倒序 入口参数： x 2*n项输入序列，数据定义为短整型。 n 2*n定义了数组的大小。 出口参数： r 是一个2*n项输出序列，存放x倒序后的结果。 特殊要求： 输入数组首地址最低log2(2*n)为必须为0,cbrev()和rfft()使用的例,#define NX 16 DATA xNX； DATA yNX; cbrev(x,y,NX/2); rfft(y,NX,1);,MEMORY PAGE 0: VECS: origin = 0080h, length = 0080h PRAM: origin = 7600h, length = 8000h PAGE 1: STACK: origin = 1180h, length = 0560h EXRAM: origin = 1ff1h, length = 4000h SECTIONS .cinit PRAM PAGE 0 .text PRAM PAGE 0 .vectors VECS PAGE 0 .stack STACK PAGE 1 .const EXRAM PAGE 1 .bss EXRAM PAGE 1 data_buf EXRAM PAGE 1 ,align (1024) ,CM