卷积运算及算法的DSP实现

1、现代信号处理课程设计“课程设计报告课程设计报告设计主题设计主题卷积运算和算法卷积运算和算法目标的DSP实现第1章一般顺序.1 1.1设计目的和背景.1 1.2设计要求.1 1.3设计理念简介.1第2章系统开发平台和环境.2 2.1 CCS开发环境.2 2.2 ICETEK-F2821-A开发实验板.2第3章卷积算法设计过程.3 3.1卷积算法设计总图.3 3.2容积计算方法设计原则.3第4章系统软件设计.5 4.1程序流程图.5 4.2程序源代码.6第5章系统仿真.11 5.1模拟设置.11 5.2模拟图表.12第6章总结.16参考文献.17第1章引言引言1.11.1设计目的和背景设置目的和背

2、景1 1 1)设计背景卷积发生在信号和线性系统的基础上或背景中。除了所谓的卷积公式的数学意义和积分(或和，离散情况)之外，从这个背景单独谈论卷积是没有意义的。信号和线性系统讨论信号通过线性系统后发生的变化(即输入和输出之间的数学关系以及它们通过的所谓系统)。所谓线性系统的含义是，由所谓系统带来的输出信号和输入信号之间的数学关系是线性的。因此，实际上，所谓的系统传递函数是根据我们需要处理的信号形式来设计的。那么这个系统的传递函数和输入信号的数学形式就是所谓的卷积关系。卷积关系最重要的例子是信号与线性系统或数字信号处理中的卷积定理。利用该定理，时域或空域的卷积运算可以等价于频域的乘法运算，从而利用

3、快速算法如快速傅里叶变换实现有效计算，节省运算成本。数字信号处理器不同于一般的微处理器。其独特的系统结构、指令集和数据流模式为解决复杂的数字信号处理问题提供了便利。本文选用F2812作为数字信号处理芯片，通过编程实现卷积运算。2)设计目标)设计目标通过本次设计，掌握并熟悉dsp的应用和ICETEK-F2812-A平板评估板的使用，了解卷积算法的原理和计算方法，以及其特点和特点，并学习卷积算法的程序实现。并通过这种设计来提高自己的动手实践能力，增加我们对本专业各种芯片的了解，提升我们的专业素质。1.21.2设计要求本设计要求在CCS环境下用C语言编写卷积算法程序，一些常用信号可以用设计的卷积器进

4、行卷积。1.31.3设计思想简介设计思想简介讨论了在TMS320C54x系统开发环境下卷积的DSP实现原理。用C语言设计了相应的算法，通过实验仿真，从输入信号和输出信号的时域和频域曲线可以看出，在DSP上实现的卷积算法能够完成预定的计算任务。第2章系统开发平台和环境系统开发平台和环境2.12.1 CCSCCS开发环境数字信号处理器开发工具：计算机目标板模拟器CCS开发环境通常在CCS开发环境下编译程序(使用C语言、汇编语言或两者的混合)。CCS内置软件仿真模拟器提供编译、调试和操作功能。其主要目的是检查目标程序的正确性和一致性。然而，它不能被实时查看和控制。当程序成功运行时，它通过仿真器(XD

5、S510或XDS560)连接到目标板，安装仿真器驱动程序，然后将程序加载到目标板上运行。仿真器提供的RTDX可用于实时查看内存和寄存器的变化。2 . 22 . 2 icetek-f 2821-aice tek-f 2821-a开发实验板开发实验板第3章卷积算法设计流程卷积算法设计流程3.13.1卷积算法设计通用框图卷积算法设计通用框图初始化数字信号处理器生成输入信号输入卷积信号X(m)和h (m)到同一坐标系翻转：H(m)折叠成H(-m)移位，以m=0的垂直轴为轴：将H(-m)移位n以获得H(n-m)的乘法；将H(n-m)和X(m)的相同m值的对应点值相乘并相加；将上述所有点的对应点的乘积相加

6、，得到Y(n)值。取移位值n和n，取整个坐标轴并连接光束YES 3.23.2卷积算法设计原理卷积算法设计原理1)卷积算法基础理论)卷积算法基础理论卷积基础理论和公式卷积和：对于离散系统，“卷积和”也是获得线性时不变系统输出响应(零状态响应)的主要方法。在图形表示中，卷积和的运算可分为四个步骤：a)在子变量坐标m上折叠X(m)和H(m)，将m=0的垂直轴折叠成H(-m)。将H(-m)移位n，以获得H(n-m)。当n是正整数时，向右移动n位。当n为负整数时，向左移动n位。c)将相同m值的对应点值乘以和乘以H(n-m)和X(m)。d)将上述所有点的对应点的乘积相加，得到Y(n)值。根据上述方法，所有

7、的Y(n)值可以通过取n=，-2，-1，0，1，2，3，第4章系统软件设计系统软件设计4.14.1程序流程图程序流程图当(真)执行数据输入2()子程序执行数据输入()子程序执行处理4()子程序结束是否执行处理4()子程序开始打印“批量检查开始n”执行处理1()子程序执行处理2()子程序执行处理3()子程序的自编译函数及其函数1)处理(int *input2，int *output2)调用形式：处理1(int *input2，int *output2)参数解释：input2，输出是两个整数指针返回值解释：返回一个“真”，以保持主函数的While循环连续。功能描述：截取输入input2缓冲波形的m

8、点，以零点的y轴为对称轴将其折叠，并将生成的波形上的每个点的值存储到从OUTPUT2指针开始的地址空间中。2)处理2(int *output2，int *output3)调用表单：处理2(int *output2，int *output3)参数解释：output2和output3是两个整形指针数组。返回值解释：返回“TREN”以保持主函数的While循环连续。功能描述：将输出output2缓冲波形移位n个点，然后从OUTPUT3指针开始将生成的波形上的每个点的值存储到一个空间中。3)processing3(int *input1，int *output2，int *output4)调用形式：p

9、rocessing3(int *input1，int *output2，int *output4)参数说明：output2，output4，input1是三个整数指针数组。返回值解释：返回“真”以保持主函数的While循环继续。功能说明：对输入的输入2缓冲器波形和输入的输入1缓冲器做卷积和运算，然后把生成的波形上的各点的值存入以输出4指针开始的地址空间中4)处理4(int *input2，int *output1)调用形式：处理4(int *input2，int *output1)参数解释：输出1、输入为两个整型指针数组返回值解释：返回了一个真，让主函数的循环保持继续。功能说明：对输入的输入2

10、缓冲器波形截取m点，然后把生成的波形上的各点的值存入以输出1指针开始的一段地址空间中4.24.2程序源代码程序源代码源程序：源程序：#包含“数字信号处理器281 x设备”。数字信号处理器281 x示例。h # include f 2812 a . h # include stdio。h “# include”音量。P1 _缓冲区中的h intBUFFSIZE；int InP 2 _ bufferBUFFSIZE；int out 1 _ bufferBUFFSIZE；int out 2 _ bufferBUFFSIZE；int out 3 _ bufferBUFFSIZE；int out 4 _

11、 bufferBUFFSIZE * 2；int size=Bufsizeint ain=MinGaInint zhy=0；int sk=64无符号int processing LoAd=1；静态int处理1(int *output1，int * output 2)；静态int处理2(int *output2，int * output 3)；静态int处理3(int *input1，int *output2，int * output 4)；静态int处理4(int *input2，int * output 1)；静态空的数据1(无效)；静态空的数据io 2(无效)；int * input 1=i

12、nt * input 2=int * output 1=int * output 2=int * output 3=int * output 4=void main(void) int姬叔=0。int * input 1=int * input 2=int * output 1=int * output 2=/int * output 3=int * output 4=puts(卷示例已启动 n )；而(真)数据1()；data io2()；处理4(输入2，输出1)；处理1(输出1，输出2)；/*处理2(输出2，输出3)；*/processing3(输入1，输出2，输出4)；姬叔；/在此处加断点 静态int处理4(int *input2，int * output 1) int m=sk；用于(；m=0；m-) *输出1=(*输入2)* ain；对于(；（大小-m)0；m)输出1m=0； 静态int processing1(int *output1，int * output 2) int m=sk-1；用于(；m0；m-) *输出2=*输出1 * ain 静态int processing2(int *output2，int *output3) int