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TMS320C54xDSPLIB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 TMS320C54xDSPLIB库函数调用3 CCS基本调试技术 二 实验原理 一个N点序列x k 的DFT为X m 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y k 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 x k y 2k h k y 2k 1 可以得到 Y m m W2Nm H m Y m 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 TMS320C54xDSPLIB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 SPRU518CTMS320C54xDSPLibraryProgrammer sReference 2 TMS320C54xDSPLIB库函数的调用 续 本实验信号倒序和FFT算法是直接从TMS320C54xDSPLIB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voidrfft DATAx nx shortscale 功能 计算序列的nx点DFT rfft 函数说明 voidrfft DATAx nx shortscale 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 1024scale表示变换系数 scale 0 变换后结果乘以1 nx 否则结果乘以1 出口参数 x 0 和x 1 m 0和m nx 2时DFT的值 x 2 和x 3 m 1时DFT的实部与虚部 x nx 2 和x nx 1 m nx 2 1时DFT的实部与虚部 rfft 函数说明 voidrfft DATAx nx shortscale rfft 函数说明 f 0 abs y 0 m 0时的幅度谱f NX 2 abs y 1 m NX 2时的幅度谱m 1 for i 2 i NX i i 2 p y i 实部q y i 1 虚部temp sqrt p p q q 实部平方加虚部平方f m 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voidcbrev DATA x DATA r unshortn 功能 将偶数点和奇数点分别按n 倒序入口参数 x2 n项输入序列 数据定义为短整型 n2 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 defineNX16DATAx NX DATAy NX cbrev x y NX 2 rfft y NX 1 MEMORY PAGE0 VECS origin 0080h length 0080hPRAM origin 7600h length 8000hPAGE1 STACK origin 1180h length 0560hEXRAM origin 1ff1h length 4000h SECTIONS cinit PRAMPAGE0 text PRAMPAGE0 vectors VECSPAGE0 stack STACKPAGE1 const EXRAMPAGE1 bss EXRAMPAGE1data buf EXRAMPAGE1 align 1024