信号分析与处理实验：ch4_6 实验六利用DSP实现信号频谱动态分析

1、信号分析与处理实验信号分析与处理实验Projects of Signal Analysis and Processing 教育部电子信息与电气信息基础课程教学指导分委员会立项实验教材教育部电子信息与电气信息基础课程教学指导分委员会立项实验教材陈后金陈后金 郝晓莉郝晓莉 钱满义钱满义 高海林高海林高等教育出版社高等教育出版社 20062006年年一、实验目的一、实验目的1.掌握FFT的算法原理和基本性质 2.掌握TMS320C54x DSPLIB库函数的调用3.掌握利用DSP系统进行信号频谱分析的方法二、实验原理二、实验原理1. 利用N点复序列计算2N点实序列2. TMS320C54x DSPL

2、IB库谱分析函数调用3. 利用DSP实现信号频谱动态分析4. CCS基本调试技术1. 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。10-Nk10-Nk1,.1 , 0-Nm2.TMS320C54x DSPLIB库谱分析函数调用数据导入调用调序函数cbrev()调用FFT函数rfft()计算幅度谱或相位谱cbrev() 函数说明调用格式 void cbrev（DA

3、TA *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：定义数组的大小为2*n 。 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)位必须为0 例：x8=13, -32, -31, 22, 52, -16, -84, -9 x表示复数：13 -32j, -31+22j, 52-16j , -84-9j 输入序列x经cbrev(x,r,4) 后，输出序列r为： r8=13, -32, 52, -16, -31, 22, -84, -9 即r表示复

4、数：13 -32j, 52-16j, -31+22j, -84-9j cbrev() 函数说明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。sc

5、ale 0，变换后结果乘以1/nx，否则结果乘以1。 出口参数出口参数： 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)cbrev()和rfft()使用示例 #define NX 16 DATA xNX； DATA yNX; cbrev(x,y,NX/2); rfft(y,NX,1); 计算幅度谱参考程序f0=abs(y0); /m=0时的幅度谱fNX/2=abs(y1); /m=NX/2时的幅度

6、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+; 3. 利用DSP实现信号频谱动态分析上电复位A/D和D/A初始化DMA通道初始化DMA方式接收A/D数据等待DMA接收中断序列FFT频谱经D/A输出主程序中断服务程序序列倒序数据显示4. CCS的基本调试技术1. View1. ViewWatch Window 2. 2. Watch Window 中，在中，在 Watch1的的Name中输入中输入要显示的数据名，如输入要显示的数据名，如输入x，rfft计算出的频谱计算出的频谱y，输入信号的幅度谱，输入信号的幅度谱f。显示频谱4. CCS的基本调试技术显示频谱4. CCS的基本调试技术设置断点4. CCS的基本调试技术1CCS图形观察工具显示信号波形时，为什么显得不够光滑？ 2.实序列FFT和复序列FFT在本质上有没