西电DSP上机实验报告

数字信号处理器实验报告及主要工作学院：电子信息工程类别：学生编号：名称：实验一：视觉数字信号处理器的使用介绍一、实验目的1.熟悉视觉数字信号处理器的开发环境。以ADSP-21065L SHARC数字信号处理器为例，通过用C、C和汇编语言编写的几个简单例子，介绍了可视化数字信号处理器+ 10编程环境和调试器的主要特点和功能。2.对于运行在其他类型的SHARC处理器上的程序，只需要对它们的链接描述文件(.LDF)用于ADSP-21065L硬件模拟。二、实验内容实验1:启动可视数字信号处理器，用C源代码构建一个项目，并使用调试器来评估用C语言编写的代码的性能。实验2:创建一个新项目，修改源代码以调用汇编(asm)程序，重新编译该项目，并使用调试器来评估用汇编语言编写的程序的性能。实验三：利用调试器的绘图功能，以图形方式显示卷积算法中多个数据的波形；实验4:使用调试器的统计概要来检查练习3中卷积算法的效率。通过使用收集的性能统计数据，可以看出算法最耗时的部分。三。实验步骤和结果练习1:1.进入可视化数字信号处理器，显示可视化数字信号处理器集成开发调试环境窗口。在菜单中选择会话新会话鲨鱼 ADSP-21065升鲨鱼加工模拟器。这个过程为要编译和运行的程序创建一个会话。2.选择“在菜单中打开文件”打开项目(注意：在练习中，浮动压缩包被解压缩，使用了E磁盘)3.在菜单项目中选择“构建项目”来编译项目。在本例中，编译器检测到一个未定义的错误，显示为：“。dotprod_main.c ，第115行：错误#20:标识符 itn 未定义ITN I；双击文本行，光标会自动定位错误的行，然后将行中的“itn”改为“int”，重新编译后不会出现错误。此时，项目已经成功编译。单击“调试”菜单中的“运行”进入调试状态。4.调试正确后，在菜单中选择工具线性轮廓新轮廓，在弹出的对话框中设置如下图所示的参数：实验结果如下：练习2:1.从菜单“项目组”中选择“添加新项目”项。在弹出的项目保存对话框中，将项目名称定义为新项目，并将其保存在E: float unit _ 1 dot _ product _ ASM目录中。2.选择项目添加到项目文件.在菜单中，按住Ctrl键同时选择dotprod_main.c、dotprod.c、dotprod_func.asm和dotprodasm.ldf文件，单击“添加”将这些文件添加到项目中，然后编译它们。这个例子有一个错误。此错误出现在dotprodam.ldf源文件的输入节(dotpro . DOJ(seg _ pmco)dotpro . DOJ(pm _ codel)dotpro . DOJ(pm _ code 2)dotpro . DOJ(pm _ code 3)，将上述语句更改为输入节(dotprod . DOJ(seg _ pmco)dotprod . DOJ(pm _ codel)dotprod _ func . DOJ(pm _ code 2)dotprod . DOJ(pm _ code 3)，重新编译并调试3.在菜单中选择工具线性轮廓新轮廓，在弹出的对话框中，设置如下图所示的参数：实验结果如下：实验结果分析：通过分析实验1和实验2的实验结果，发现汇编语言在执行相同功能时比C语言更有效。练习3:1.从菜单中选择文件 E3360 浮点单元_ 1 卷积调试卷积. dxe。在下面的源文件对话框中。您可以在C代码源文件中看到四个全局数组：表、输入、输出和脉冲。2.编译调试无误后，即可完成绘图。具体操作如下：查看调试窗口绘图新建将弹出绘图对话框。在本例中，将进行以下参数设置：实验结果如下：练习4:(1)从菜单中选择文件 e: float unit _ 1 卷积调试卷积. dxe。在下面的源文件对话框中。(2)打开线性分析窗口，编译并调试程序，然后卷积程序的实现可以显示在线性分析窗口中。实验结果如下：实验2使用模拟器模拟数字信号处理一、实验目的了解如何使用模拟器来实现基本的信号处理方法。二、实验内容实验1:时域卷积运算实验2:离散傅立叶变换操作实验3:时域相关实验4:利用相关函数计算信号的功率谱三。实验步骤和结果练习1:1.选择文件 e: float unit _ 2 conv conv。菜单中的。将输入文件更改为VAR输入长度_X=脉冲1 . dat ；变量输入长度Y= sin 64 . dat ；2.在菜单中选择查看调试窗口绘图新建，分别绘制和制作输入、输入、输入、输出图像。实验结果如下：实验结果分析：两个序列的卷积，卷积序列的长度是原始两个序列的长度之和减一，所以在绘图设置中，应该注意输出的长度。练习2:1.开始运行VisualDSP，并在菜单中创建一个新会话，即执行以下操作：会话新会话 ADSP-21062按键。2.将位于E: float unit _ 2 DFT _ mod目录中的源文件转移到开发环境中。3.在编译程序之前，在下面的程序行中将输入数据文件更改为square64.dat无功功率输入N=平方64.dat 。4.编译程序并在绘图窗口中观察结果。实验结果如下：练习3:1.在程序中调用并在菜单中执行以下操作：文件打开项目单元_ 22.选择数据文件，将输入数据inputx改为trig64，将输入改为trig64，输入得到三角波的自相关函数。3.将输入数据inputx改为trig64，inputy改为sin64，从而得到三角波和正弦波的互相关函数。4.编译程序，用绘图窗口绘图。实验结果如下：实验结果分析：如果原始函数是f(t)，自相关函数定义为R(t)=f(t)*f(-t)，其中*表示卷积；假设这两个函数是f(t)和g(t)，互相关函数定义为R(u)=f(t)*g(-t)，它反映了这两个函数在不同的相对位置上相互匹配的程度。练习4:1.调用程序并在菜单中执行以下操作2.选择数据文件，将输入数据inputx更改为平方32，将输入更改为平方32，输入获得方波的自相关谱。3.方波和三角波的互相关谱可以通过将输入数据inputx改为square32，inputy改为trig32来获得。4.编译程序并使用绘图窗口观察输出结果。实验结果如下：实验结果分析：练习1:根据脉冲函数卷积的性质，单位脉冲函数和正弦波函数的卷积导致正弦波函数的平移，而多个脉冲函数和正弦波函数的卷积导致平移叠加。练习2:根据方波的密度泛函的性质，方波的密度泛函变换的结果是一个采样函数，它的实际位置是偶数函数，它的虚部是奇数函数。练习3:信号的相关性可以用信号的卷积来表示。只有当两个信号完全相同时，相关结果才会有较大的峰值(相关峰值(当两个信号完全重合时，卷积值最大)，因此三角波的自相关结果才会有较大的相关峰值(当三角波的峰值和峰值重合时)和两个较小的峰值(由于信号的“均匀对称”)。还有一个波谷(表明此时两个信号之间的相关性最弱)。类似地，三角波和正弦波之间的互相关结果是，当正弦波的峰值与三角波的峰值一致时，相关值最大，而当正弦波的波谷与三角波的峰值一致时，相关值最小，相关值最大。练习4:根据维纳-钦奇定理，功率受限信号的功率谱函数和自相关函数构成一对傅里叶变换，功率受限信号的互功率谱函数和互相关函数构成一对傅里叶变换。在实验结果中，方波自相关函数的DFT变换对应于其功率谱函数，方波和三角波互相关函数的DFT变换对应于其互功率谱函数。通过加窗和加窗信号的快速傅里叶变换结果，可以看出加窗后信号的能量发散，使得频谱展宽和波动更加剧烈，造成一定的频谱混叠(明显的三角波对比度)，主要是由于信号加窗截断引起的频谱泄漏和频谱间干扰。实验3信号数据采集和频谱分析一、实验目的1.让学生理解信号的自相关性。2.让学生了解离散傅里叶变换的原理，掌握离散傅里叶变换的快速算法，了解连续信号的采样频谱，加深对数字信号处理理论的理解。二、实验内容1.利用ADSP21065L-EZ-KIT评估板的硬件资源，通过板编解码器对输入信号进行采样，取出一段数据，然后计算其自相关。计算结果可由主机用VisualDSP的绘图功能描述，也可通过示波器实时查看。2.利用ADSP21065L评估板的硬件资源，完成信号的采样和FFT输出。输出结果可以在示波器上实时观察，也可以使用VisualDSP的绘图功能进行描述。三。实验步骤和结果自相关：COV1.连接硬件关闭电脑电源，根据硬件连接图正确连接各硬件设备，检查EZ-KIT板上的跳线位置是否正确，并根据硬件连接图进行检查，确保各硬件设备连接正确。2.通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，新建一个项目，自定义项目名称，正确设置项目的各种选项，并在.CORR进入项目。3.选择或建立正确的会话类型根据需要选择或建立EZ-KIT类型的会议。4.编辑链接和观察编译和链接项目，并运行程序没有错误。必须注意的是，设置菜单中有几项必须正确设置。请参考上一节设置和运行EZ_KIT板方法。只有设置正确后，才能从示波器上看到输出结果。在程序的适当位置设置断点(如sample_code函数中的data_count=0程序行)可以使用VisualDSP的PLOT函数来观察采样数据和相关结果。5、改变信号类型并再次观察使用示波器调节信号发生器，以监控其0.5-1Vpp的输出幅度和1-2kHZ的频率。分别产生正弦波和三角波，观察并记录示波器上的输出结果，或者利用VisualDSP的绘图功能进行观察和记录。(2)频谱分析：快速傅里叶变换1.连接硬件断开所有电源，连接信号源、EZ-KIT板、微型计算机、示波器等。检查EZ-KIT板上的跳线位置是否正确，并确保所有硬件设备连接正确。2.通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，新建一个项目，自定义项目名称，正确设置项目的各种选项，并添加源文件(Fft。c，065L_hdr.asm，Buffers.asm和Fft.ldf).项目的快速傅里叶变换。或者在硬Fft目录中打开现有的工程FFT.dpj。3.根据需要选择或建立EZ-KIT类型的会议。4.编译链接的运行程序编译和链接项目，并运行程序没有错误。运行程序之前，必须注意“设置”菜单中有几项必须正确设置。只有设置正确后，才能从示波器上看到输出结果。在程序中适当的位置设置断点(例如主函数中的rfft256行，使用VisualDSP软件的绘图功能分别绘制数据和tempdata变量的值。您还可以观察采样信号和快速傅里叶变换后的结果。5、改变信号再次观察使用示波器调节信号发生器，以监控其0.5-1Vpp的输出幅度和1-2kHZ的频率。分别产生正弦波、方波和三角波，观察并记录示波器上的输出结果，或利用VisualDSP的绘图功能