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ADSP技术与应用 实验报告班级 学号姓名 实验一： VISUAL DSP+的使用入门实验目的熟悉VISUAL DSP+的开发环境。针对ADSP21065L SHARC DSP，利用几个用C、C+和汇编语言写成的简单例子来描述 VISUAL DSP十编程环境和调试器（debugger）的主要特征和功能。 对于运行在其它类型SHARC处理器的程序只需对其链接描述文件（LDF）做一些小的变化，就可用于ADSP21065L的硬件仿真。实验内容 练习一：启动Visual DSP+，建立一个用C源代码的工程（Project），同时用调试器来评估用C语言所编写代码的性能；练习二：创立一个新的工程，修改源码来调用一个汇编（asm）程序，重新编译工程，用调试器来评估用汇编语言所写程序的性能；练习三：利用调试器的绘图（plot）功能来图形显示一个卷积算法中的多个数据的波形；练习四：利用调试器的性能统计功能（Statistical profile来检查练习三中卷积算法的效率。利用所收集到的性能统计数据就能看出算法中最耗时的地方。实验步骤练习一 C代码例子Step l 进入Visual DSP十并打开一个工程（Project）；进入 Visual DSP，显示Visual DSP+的集成开发和调试环境窗口（Integrated Development and Debugger Environment，简称IDDE）。选择菜单File中Open 打开文件：Step 2 编译 dotprodc工程；在菜单 Project中选择 Build Project来对工程进行编译。此时，输出窗口显示程序编译时的各种状态信息（包括出错和编译进程信息）。当编译检测到错误时，将在输出窗口出现相应的出错信息，用鼠标双击它，编译器将自行打开源文件。这时可对源文件编辑、修改错误，再次进行编译。当编译不再有错时，输出窗口将显示“Build completed successfully”。Step 3 运行VsualDSP+调试器；在编译完成后，环境将自动进入调试状态，对于初次进入debugger，将显示对象选择对话框，在其中指定对象和处理器信息。 Step 4 运行dotprod.c；从 Debug菜单中选择 Run项，程序将被执行，其输出结果在 Output window中显示。Step 5 评估函数 a_doc_c 的性能（profile）；Profile用来分析程序的运行时间特性，通过Profile可以找到最耗时的程序段，这可能就是需要进一步优化性能的程序段。练习二：运行C和汇编混合程序Step l 创建一个新的工程(project)从Project菜单中选取New项，在弹出的工程保存对话框中工程名定义为dot_product_asm.dpj，并保存在DSP_expunit_1dot_product_asm目录下。Step 2 向dot_product工程中添加文件；选取菜单ProjectAdd to Projectfile(s)项，按住Ctrl键来同时选中dotprod_main.c，dotprod.c，dotprod_funcasm和dotprodasm.ldf文件，点击“Add”将这几个文件加到工程中。Step 3 修改工程源文件Step 4 修改链接描述文件dotprodasmLdfStep5 编译和运行dot_product；先选取菜单 ProjectHuild Project项来编译工程；再选取菜单 DebugRun项来运行程序。Step 6 评估a_dot_asm的效率练习三：数据绘图(Plotting)Step l 将算法程序调入Debugger环境Step 2 打开绘图窗口并设定参数；选择菜单 ViewDebug WindowsPlotNew项，将出现Plot参数设置窗口。Step 3 运行程序并在图形窗口中观察数据；接F5运行程序，当程序Halt（SHIFT-F5）后，Plot窗口中将出现数据曲线。图中的三条曲线分别代表Table、Input和Output三个数组的值练习四：性能统计（Statistical Profiling）Step l 调用convolution程序Step2 打开统计特性选项Step 3 收集和检查统计特性数据实验要求练习一：记录profile 窗口中的程序执行时间数据，分析程序的执行时间练习二：记录profile 窗口中的程序执行时间数据，将结果与练习一进行比较练习四： 记录statistical profiling results 窗口中的数据，分析耗时最多的程序段，并且说明原因实验数据及结果 分析：耗时最多的程序段含循环体较多实验二 ： 用SIMULATOR模拟实现数字信号处理实验目的本实验主要通过四个练习来了解如何SIMULATOR实现基本的信号处理方法。实验内容练习一：时域卷积运算练习二：DFT运算练习三：时域相关运算练习四：利用相关函数计算信号的功率谱 实验步骤1 时域卷积运算程序中一个输入序列X指定到数组inputx中，另一个输入序列Y指定到数组inputy中，卷积的输出指定到数组output中。根据卷积原理，两个输入序列长度为M=N=64，输出序列长度为M+N-1=127。Step1 调入程序：启动运行VisualDSP+，运行菜单命令 ProjectNew来新建一个工程，工程名称自定义，正确设置工程的各个选项，将DSP_expunit_2Conv目录下的源文件加入到工程中，同时建立数据文件x.dat和y.dat，以及初始化文件zeros.dat。Step2 选择输入数据文件Step3 编译程序：分析、理解源程序，在此基础上再编译运行程序。可通过点击按钮命令或选择菜单命令 ProjectBuild Project来完成编译。Step4 观察结果：按F5运行程序，然后执行菜单命令 ViewDebug WindowsPlot命令，分别作出输入数据inputx和inputy 与输出数据output的图形。Step5 改变数据再运行2 DFT计算1）调入程序2）选择输入数据文件3）编译程序4) 观察结果5 ）改变数据再运行3 时域相关计算1）调入程序2）选择输入数据文件3）编译程序4) 观察结果5 ）改变数据再运行4 利用相关函数计算功率谱1）调入程序2）选择输入数据文件3）编译程序4) 观察结果5 ）改变数据再运行实验要求（实验二的练习一）1. 利用plot功能，观察各种输入数据、输出数据的的波形；2. 按照实验步骤完成实验，比较给定的几种数据的卷积结果，说明几种信号卷积的差别。3. 在实验报告中记录pulse4和sin64d卷积的输入和输出数据及其波形, 并利用数字信号处理课程所学知识分析结果。 （实验二的练习二）1 利用plot功能，观察输入数据x、输出数据的实部real 、输出数据的虚部imag和求模后的modul的波形；2 观察各种波形的DFT运算和求模运算的结果，比较并且说明不同输入数据对应的DFT运算输出和求模运算输出的结果； 3 在实验报告中记录square64的DFT输入和输出数据及其波形，并利用数字信号处理课程所学知识分析结果。（实验二的练习三）1. 利用plot功能，观察各种输入数据、输出数据的的波形；2. 按照实验步骤完成实验，观察和比较自相关和互相关的计算结果，说明它们的差别。说明输入序列和输出序列的长度之间的关系；3. 在实验报告中记录trig64的自相关、它与sin64的互相关输入和输出数据及其波形、并利用数字信号处理课程所学知识分析结果。 （实验二的练习四）1. 利用plot功能，观察各种输入数据、输出数据的的波形；2. 按照实验步骤完成实验，观察和比较自相关谱和互相关谱的计算结果，说明它们的差别。3. 在实验报告中记录square32的自相关谱、它与trig32的互相关谱的输入和输出数据及其波形、并利用数字信号处理课程所学知识分析结果实验数据及结果练习一练习2练习3互相关自相关实验四 自相关互相关实验三 利用ADSP-21065L EZ-KIT板实现数字信号处理实验器材 实验的硬件资源包括： 多功能信号发生器一台； 示波器一台； ADSP21065L-EZ-KIT板一套，含EZ-KIT稳压电源； 微型计算机一台； RS232串口电缆一根 。 音频三通转接器一只； 视频连接转换器2只 ； 音频连接电缆3根 实验原理调节信号源可以产生的各种波形的信号，该信号被送到EZ-KIT板的输入端；经过板内置的CODEC的ADC采样后，转换成数字信号；该数字信号经过ADSP-21065L完成各种运算处理后，经过板内置的CODEC的DA变换转换成模拟信号，送给示波器观察。VisualDSP的软件环境设置注意选择正确的会话类型，本实验sessions的有关参数应该设置为：DebugTarget 选择EZ-KIT 21065LPlantform 选择 EZ-KIT LiteProcessor 选择ADSP-21065L实验内容1. 数据采集与谱分析2. 信号自相关的计算实验目的理解离散傅立叶变化的原理，掌握DFT的快速算法和相关性运算，同时了解连续信号的采后的频谱，加深对数字信号处理理论的理解。实验步骤1）连接硬件：断开所有电源，连接好信号源，EZ-KIT板，微机，示波器等。检查EZ-KIT板上的跳线位置是否正确，按照硬件连接图检查确保正确连接各个硬件设备。2）加电和启动程序 检查无误后，分别打开PC机、信号源、评估板和示波器的电源，启动VisualDSP+，新建一个工程，工程名称自定义，正确设置工程的各个选项，将DSP_expunit_3Fft目录下的源文件 3）选择或者建立正确的会话类型：按照要求选择或者建立EZ-KIT类型的会话，4）编译链接运行程序5）改变信号再观察6）改变窗函数再观察：修改源程序中 main() 函数中的windows变量的值，分别让其等于1或2观察、记录实验结果，对实验结果作出比较，并得出结论。实验要求练习一1. 利用plot功能，在程序中设置断点，观察各种波形的采样数据、输出数据的的波形；2. 按照实验步骤完成实验，连续运行程序，观察示波器的波形，说明它们的差别。3. 在实验报告中记录方波和三角波的采样数据和FFT结果数据，描绘其波形。并利用数字信号处理课程所学知识分析结果。 练习二1. 利用plot功能，在程序中设置断点，观察各种波形的采样数据、输出数据的的波形。2. 按照实验步骤完成实验，连续运行程序，观察示波器的波形，说明它们的差别。3. 在实验报告中记录正弦波和三角波的采样数据和自相关结果数据，描绘其波形。并利用数字信号处理课程所学知识分析结果。 实验数据及结果实验四 数据采集与滤波处理实验目的利用ADSP21065L-EZ-KIT板的硬件资源，完成对信号的采样和滤波分析。本实验中提供的基本FIR滤波器程序，改变FIR滤波器的系数设计出不同的滤波器，如带通滤波器、低通滤波器、多频段带通滤波器等。滤波效果可以直接在示波器上看到。通过这个实验加深对数字滤波这种信号处理的方法的理解。实验步骤1）连接硬件关闭PC机的电源，按照硬件连接图正确连接各个硬件设备，检查EZ-KIT板上的跳线位置是否正确，按照硬件连接图检查确保正确连接各个硬件设备。 2）加电和启动程序检查无误后，分别打开PC机、信号源、评估板和示波器的电源，运行VisualDSP+，新建一个工程，工程名称自定义，正确设置工程的各个选项，将 DSP_expunit_3Filter目录下的源文件（Filter.C、065L_hdr.asm、Buffers.asm和Filter.ldf，以及包含滤波器系数的头文件FIR.H）加入到工程中。或者打开 hardFilter目录下已经存在的工程Filter.dpj。 3）选择或者建立正确的会话类型：按照要求选择或者建立EZ-KIT类型的会话， 4）设置程序参数 分析、理解源程序，在源程序中找到修改FIR滤波器类型选择的静态变量static int filter。先让其值为0（默认为不滤波），然后编译链接并运行程序。 5）编译链接和观察结果 6）改变信号类型观察7）改变滤波器通带范围观察 给静态变量filter赋不同的值（14之间的整数），然后编译链接并运行程序。重复步骤4），5），6），记录典型点的信号幅度数据，描绘滤