DSP中的卷积算法

卷积算法设计总框图
3.2 卷积算法设计的原理
1）卷积算法基础理论
卷积的基本理论和公式
卷积和：对离散系统“卷积和”也是求线性时不变系统输出响应（零状态响应）的主要方法。

卷积和的运算在图形表示上可分为四步：
A）翻褶现在亚变量坐标M上作出X（m）和H（m），将m=0的垂直轴为轴翻褶成H（-m).
B）移位将H（-m）移位n，即得H（n—m）。

当n为正整数时，右移n位。

当n为负整数时，左移n位。

C）相乘再将H（n-m）和X（m）的相同m值的对应点值相乘.
D）相加把以上所有点的对应点的乘积叠加起来，即得Y(n）值。

依上法,取n=……，-2，-1，0，1，2，3，……各值,即可得全部Y（n）值. 程序流程图
程序的自编函数及其功能
1）processing（int *input2，int *output2)
调用形式：processing1（int *input2，int ＊output2)
参数解释:input2、output为两个整型指针数组。

返回值解释：返回一个“TURE”,让主函数的While循环保持连续。

功能说明：对输入的input2 buffer波形进行截取m点,再以零点的Y轴为对称轴进行翻褶，把生成的波形上的各点的值存入以OUTPUT2指针开始的一段地址空间中。

2）processing2（int *output2，int *output3)
调用形式： processing2(int ＊output2，int ＊output3）
参数解释：output2、output3为两个整形指针数组。

返回值解释：返回了一个“TREN",让主函数的While循环保持连续。

功能说明：对输出的output2 buffer波形进行作n点移位，然后把生成的波形上的各点的值存入以OUTPUT3指针开始的一段空间中。

3）processing3（int *input1，int ＊output2，int *output4）调用形式：processing3（int *input1，int *output2，int *output4）参数解释:output2、output4、input1为三个整型指针数组。

返回值解释：返回了一个“TRUE"，让主函数的While循环保持继续。

功能说明：对输入的input2 buffer波形和输入的input1 buffer做卷积和运算，然后把生成的波形上的各点的值存入以OUTPUT4指针开始的地址空间中。

4）processing4(int ＊input2，int ＊output1）
调用形式：processing4(int *input2，int ＊output1）
参数解释：output1、input为两个整型指针数组
返回值解释：返回了一个“TRUE”,让主函数的循环保持继续。

功能说明：对输入的input2 buffer波形截取m点，然后把生成的波形上的各点的值存入以OUTPUT1指针开始的一段地址空间中。

源程序：
#include "DSP281x_Device.h”
#include ”DSP281x_Examples.h”
＃include ”f2812a。

h”
＃include ”stdio。

h”
#include ”volume。

h"
int inp1_buffer［BUFSIZE］;
int inp2_buffer[BUFSIZE］;
int out1_buffer［BUFSIZE］；
int out2_buffer［BUFSIZE］;
int out3_buffer[BUFSIZE];
int out4_buffer[BUFSIZE＊2]；
int size = BUFSIZE;
int ain = MINGAIN；
int zhy=0;
int sk=64；
unsigned int processingLoad = 1;
static int processing1（int ＊output1, int ＊output2）;
static int processing2（int ＊output2， int ＊output3)；
static int processing3（int ＊input1，int *output2,int ＊output4); static int processing4（int *input2, int ＊output1）;
static void dataIO1(void);
static void dataIO2（void)；
int ＊input1 = &inp1_buffer[0];
int ＊input2 = &inp2_buffer［0］;
int ＊output1 = ＆out1_buffer[0］；
int *output2 = &out2_buffer[0]；
int ＊output3 = &out3_buffer[0];
int ＊output4 = ＆out4_buffer[0］;
void main（void)
｛ int jishu=0；
int ＊input1 = ＆inp1_buffer[0］；
int *input2 = ＆inp2_buffer[0];
int *output1 = &out1_buffer［0］;
int *output2 = &out2_buffer［0］;
//int ＊output3 = &out3_buffer［0]；
int *output4 = &out4_buffer[0］；
puts("volume example started\n");
while(TRUE）
｛
dataIO1(）；
dataIO2(）；
processing4（input2,output1）；
processing1（output1, output2);
/*processing2(output2， output3）; */
processing3(input1，output2,output4） ;
jishu++；//在此处加断点
}
}
static int processing4(int *input2,int ＊output1)
｛ int m=sk；
for（;m>=0；m--)
{
*output1++ = (＊input2++) ＊ ain；
｝
for(;(size—m)〉0;m++)
{output1［m］=0；
｝
}
static int processing1(int ＊output1,int ＊output2）
{
int m=sk—1;
for(；m〉0;m—-)
｛
*output2++ = ＊output1++ ＊ ain;
}
}
static int processing2(int *output2， int *output3）
{ int n=zhy，m；
size=64；
for(；n〈64;n++）
{ ＊output3++ = output2［n]；
m=*output3；
}
return(TRUE）;
｝
static int processing3(int *input1，int *output2,int ＊output4) { int m=sk；
int y=zhy;
int z,x，w，i,f,g;
for（;（m—y)>0;)
｛i=y；
x=0;
z=0;
f=y；
for（;i〉=0；i—-）
｛g=input1［z］*output2［f］；
x=x+g;
z++;
f--;
}
＊output4++ = x；
y++；
}
m=sk；
y=sk-1；
w=m—zhy—1;
for（；m>0;m--)
{
y-—；
i=y；
z=sk-1；
x=0;
f=sk-y;
for（;i〉0;i——，z--,f++)
{g=input1［z]＊output2[f]；
x=x+g;
｝
out4_buffer[w]=x；
w++;
｝
｝
static void dataIO1()
｛
return；
}
static void dataIO2（)
{
/* do data I/O ＊/
return；
}
仿真设置
1）在程序中“dataIO1（)；”上单击鼠标右键选择“Toggle software breakpoint"，设置软件断点：再在同一行上单击鼠标右键,选择“software breakpoint”，“edit”，来设置断点。

此时打开了一个新的窗口.最后设置成如下图所示:
2）同理,在程序中“dataIO2（）；”上同样操作设置。

最后设置如下图:
3）打开窗口菜单Viwe->Graph->Frequency…进行如下设置：
仿真图
1）当输入波为SIN，SIN时
SIN-—-—-—---——---—--——--inp1
SIN——-—--—————--—-—-—-——inp2
SIN--——--—-—--—-——-—-—-—out
2）当输入波为SIN11 、SIN11时
SIN11---——-—-———-——-——————inp1
SIN11----——-—--—-——--—————inp2
SIN11——---—-———--———--—-——out 3)当输入波为SIN22、SIN22时
SIN22—---——---———-------—-inp1
SIN22—--—-—-——-——--—————-—inp2
SIN22--—-—----—-——--—---——out
5）当输入波为SIN33、SIN33时
SIN33—-—-----————-—-—--—--inp1
SIN33---——---———-—--—-——-—inp2
SIN33—-—-——--———-——-—-————out 6）当输入波为SIN44、SIN44时
SIN44--——--—-——--—-—-——-—-inp1
SIN44—--—-—-——----——-——-——inp2
SIN44---—---——---———---—-—out
7）当输入波为SIN44、SIN
Sin44-——-—--————-—---inp1
Sin—---—-—---—-—---—--inp2
SIN44、SIN-———-———-Out 8）当输入波为SIN11、SIN33时
Sin33——-——-——--—--—--———------inp2
Sin11。

sin33-———---———-—--——-——Out 9）当输入波为SIN22、SIN时
Sin—-—---——--—-—---—----——-—--inp2
Sin22。

Sin--—----—-——-———---—--Out。