DSP课件例题(不全)
DSP习题和解答(精)
非标准答案,仅供参考!简答题非绿色部分的自己组织答案!y(n)为输出。
1、设系统差分方程为y(n)=ay(n-1)+x(n),其中x(n)是输入,当y(0)=0时,试判断系统是否是线性时不变的。
解:按照线性是不变系统定义判断。
由题意可归纳出y(n)=∑an-1-ix(i)i=0n对于线性时不变系统应有线性性:T[α1x1(n)+α2x2(n)]=α1y1(n)+α2y2(n)时不变性:T[x(n-k)]=y(n-k)对于y(n)=∑an-1-ix(i),分别验证是否满足线性性和时不变性。
i=0nT[α1x1(n)+α2x2(n)]=∑an-1-i[α1x1(i)+α2x2(i)]i=0n=∑an-1-iα1x1(i)+∑an-1-iα2x2(i)=α1y1(n)+α2y2(n)i=0i=0nn故知满足线性性。
T[x(n-k)]=∑a(n-k)-1-ix(i)=y(n-k)i=0n-k故知满足时不变性。
所以该系统是线性时不变系统。
y(n)为输出。
2、设系统差分方程为y(n)=ay(n-1)+x(n),其中x(n)是输入,当y(0)=0时,试判断系统是否是线性时不变的。
3、用FFT来分析信号的频谱,若已知信号的最高频率为f h =1.25kHz,要求频率分辨率为△F≤5Hz,试确定:(1)采样间隔 T ;(2)采用基-2FFT的最小样点数 N ,以及与此相对应的最小记录长度;(3)按您确定的参数所获得的实际分辨率。
解:(1)由那奎斯特采样定理知fC≥2fH=2⨯1 .25kHz=2.5kHz,且fC=T,所以T≤4⨯10-5s。
(2)归一化角频率与物理角频率的关系ω=ΩT,其中T为采样周期,自然有 1∆ω=∆ΩT,且∆Ω=2π⨯∆F,由频域采样理论知∆ω=2πN,最终得到:∆ω=2πN=2π⨯∆FT=2π⨯5⨯T⇒N=(5T)显然,当T越大N越小,故而此处取T=4⨯10-5s,上式后得到N=5⨯103。
DSP第2章习题课ppt课件
1 jπ kn
e2
n0
1 e jπk
jπk
1e 2
j1 πk j1 πk
j1 πk
e
2 (e
j1 πk
2 j1 πk
e2
j1 πk
)
e 4 (e 4 e 4 )
j 1 πk
e4
sin
1 2
πk
sin 1 πk
4
X~ (k )以4为周期
第2章 时域离散信号和系统的频域分析
第2章 时域离散信号和系统的频域分析
(1) 要求系统稳定, 确定a和b的取值域。 (2) 要求系统因果稳定, 重复(1)。
解: (1) H(z)的极点为a、 b, 系统稳定的条件是收敛 域包含单位圆, 即单位圆上不能有极点。 因此, 只要满足 |a|≠1, |b|≠1即可使系统稳定, 或者说a和b的取值域为除单位圆 以的整个z平面。
(2) 对 xˆ (t) 进行频谱分析, 写出其傅里叶变换表达 式,
(3)如要用理想低通滤波器将cos(2πf1t)滤出来, 理想滤
解: xˆ(t) [cos(2πf1nT ) cos(2πf2nT )]δ(t nT ) n
第2章 时域离散信号和系统的频域分析
(2) 按照采样定理, xˆ (t) 的频谱是x(t)频谱的周期延
X (e j ) FT[~x (n)] 2π X~(k) δ( 2π k)
4 k
4
π X~(k)δ( π k)
2 k
2
π
cos( π
j πk
k)e 4
δ(
DSP-应用实例分析-课件
fs=1200: % 采样频率 dt=1/fs: for k=1:N: f1=75: %信号频率 f2=300: %信号频率 y(k)=sin(2*pi*f1*k*dt)+sin(2*pi*f2*k*dt):%产生信号 end lp=200: %截止频率 wn1=2*lp/fs: %函数的参数 [z1,p1,k1] = CHEBY1(3,0.5,wn1,'high'): %滤波器的 极零点表示
对于有限长离散数字信号它的离散频谱可由离散傅里 叶变换求得。DFT定义如下
X (k ) x[n]e
n0
N 1
j ( 2 / N ) nk
k 0,1,2,...,N 1
(8-6)
也可以方便地把它改写成如下形式。
X (k )
nk x [ n ] W N n0
N 1
图8.16滤波前CCS中的数据频谱
(5)在图8.14所示对话框中,如在‚Start Address‛栏输 入filterdata,则可以观察到信号滤波后的波形图,如图 8.17所示。
图8.17 滤波后CCS中的数据时域波形
(6)在图8.14所示对话框中,如果把‚Display Type‛栏改 为FFT Magnitude,在‚Start Address‛栏输入 filterdata,则可以观察到信号滤波后的频谱图,如图 8.18所示。
(8-7)
式中(有时简写为W)代表。不难看出,是周期性 的,且周期为N,即
W
( n mN )( k lN ) N
W
nk N
m, l 0,1,2...
(8-8)
W nk 的周期性是DFT的关键之一。常用表达式取代 W nk 的周期为N。 W以便明确地给出
DSP习题及解答[1](精)
第一章引言1. 一个存储单元有哪两个属性?寄存器与存储器有什么不同?一个存储单元的两个属性是:地址与值。
寄存器是特殊的存储器,读写寄存器可引发相关电路的动作。
2. 由单片机构成的最小系统有哪几部分构成?由单片机构成的最小系统包括电源和晶体振荡器。
3. DSP是哪三个英文词的缩写?中文意义是什么?DSP是Digital Signal Processor的缩写,中文意义是数字信号处理器。
4. 哈佛结构计算机与冯∙诺伊曼结构计算机有什么差别?哈佛结构计算机有独立的数据总线和程序总线,冯∙诺伊曼结构计算机数据和程序共用一套总线。
5. 微控制器与微处理器有什么不同?微控制器内部可固化程序,而微处理器内部不含程序。
6. TMS320LF24xA系列单片机有几套总线?分别起什么作用?总线中数据线和地址线分别有多少条?最大可以访问多少存储单元?每个存储单元由多少位组成?TMS320LF24xA系列单片机有三套总线,分别是程序读总线、数据读总线和数据写总线。
每套总线中各有16条数据线和16条地址线,最大可以访问64K个存储单元,每个存储单元由16位组成。
7. 什么是操作码?什么是操作数?操作码用于表示指令所要执行的动作,操作数表示指令所涉及的数据。
8. 实现一条指令的功能要经过哪四个阶段?CPU为什么要采用流水线结构?实现一条指令的功能要经过“取指”、“译码”、“取操作数”和“执行”四个阶段,CPU采用流水线结构可以同时使多条指令处于不同的处理阶段,实现并行处理,提高CPU的指令吞吐率。
第二章寻址方式与主要寄存器操作1. 有哪三种寻址方式?三种寻址方式是:立即数寻址、直接寻址和间接寻址。
2. 指令LACL #10与LACL 10有什么区别?各为什么寻址方式?含义是什么?指令LACL #10将常数10装载到累加器,指令LACL 10将地址10(假设DP为0)处的值装载到累加器。
前者是立即数寻值,操作数在指令中;后者是直接寻址,操作数的地址最低7位在指令中。
dsp-习题
n0
n0
1 aN 1 aWNk RN (k)
anRN (n)
1 aN 1 aWNk
RN (k)
(n) RN (k)
4. 已知 X (k) ,求 IDFT[X (k)]
N 2
je j , k
m
(2)
X
(k)
N 2
je j , k
N m
0,其他
2 z 1 )
6 1
1 0.5 z 1
4 1
1 2 z 1
1
1 0.5 z 1
,
z 0.5 (0.5)n u(n)
1 1 2z1 ,
z 2 2n u(n 1)
x(n) 6(0.5)n u(n) 4 2nu(n 1)
20. 用直接卷积及用z变换求 f (n) x(n) y(n) (2) f (n) anu(n), y(n) (n 2)
6
j 2 kn
e7
n0
n4
j 2 k 4
1e 7
j 2 k
j 3 k
e 7
1e 7
e
j10 7
k
sin(3 k)
7
sin( k)
sin( 4 k)
7
sin( k)
7
7
F (k )
X
(k )Y
(k)
e
j13 7
k
sin( 4 k)sin(3
就是曲线下的面积现用脉冲响应不变法将转换为一数字积分器写出数字积分器的传递函数差分方程画出其结构图并证明所得数字系统的功能与原模拟系统的差别就在于以采样值向后所做的矩形面积来代替的连续面积
DSP基础知识专业复习资料(ppt 150页)_252
程序总线PB 传送取自程序存储器的指令代码 和立即操作数。
数据总线CB、DB和EB这3条数据总线将内部 各单元(如CPU、数据地址生成电路、程
序地址产生逻辑、在片外围电路以及数据 存储器)连接在一起,其中CB和DB传送读 自数据存储器的操作数,EB传送写到存储 器的数据。 *为什么要用2条数据线(CB、DB)读数?
3
二、选择芯片考虑的因素
1.DSP芯片的运算速度
MAC 时 间 : 一 次 乘 法 和 一 次 加 法 的 时 间 。 大 部 分 DSP芯片可在一个指令周期内完成一次乘法和一次加 法操作。
FFT执行时间:运行一个N点FFT程序所需时间。由
于FFT运算在数字信号处理中很有代表性,因此FFT运 算时间常作为衡量DSP芯片运算能力的一个指标。
MIPS:每秒执行百万条指令。 MOPS:每秒执行百万次操作。 MFLOPS:每秒执行百万次浮点操作。 BOPS:每秒执行十亿次操作。
4
三、系统调试和评价工具 : TMS320有一系 列系统调试工具用于代替或协助目标系统进行 软件评价和开发。
现有的产品有: DSK初学者开发套件(DSP Starter Kit) EVM软件评估模块(Evaluation Module) XDS510硬件仿真器(Extend Development Support Emulators)。 TI公司还提供集成开发工具CCS(Code Composer Studio),CCS可从网上下载,可进 行软、硬件仿真和系统分析,受到广泛应用。
14
2乘法器/加法器
17X17乘法 40位加法
检零 饱和 取整
15
为了使修正系数的量化误差最小,要 进行舍入处理。 C54X的CPU中是一个17×17位的硬件乘 法器,它与一个40位的专用加法器相连。 因此,乘法器可以在一个时钟周期内完成 一次乘法累加(MAC)运算。
DSP第二章内容及习题
实质:求X(z)幂级数展开式
n
x ( n) z
n
z反变换的求解方法: 围线积分法(留数法) 部分分式法 长除法
部分分式展开法:
X(z)是z的有理分式,可分解成部分分式:
B( z ) X ( z) X1 ( z) X 2 ( z) X K ( z) A( z )
例4:求x(n) a ,a为实数,求其z变换及其收敛域
n
解:X(z)= x(n) z n = a z n = a n z n a n z n
n n n n n0
1
= a n z n a n z n
n 1 n 0
第二章 z变换
第二章学习目标
掌握z变换及其收敛域,掌握因果序列的概念及 判断方法 会求z反变换
理解z变换的主要性质
理解z变换与Laplace/Fourier变换的关系
掌握序列的Fourier变换并理解其对称性质
掌握离散系统的系统函数和频率响应,系统函数 与差分方程的互求,因果/稳定系统的收敛域
n1 0 n2
X ( z ) x(n1 ) z n1 x(n1 1) z ( n1 1) x(1) z1 x(0) z 0 x(1) z 1 x(n2 1) z ( n2 1) x(n2 ) z n2
0 n2 n1 Roc : 0 z
1 az 1 a 2 z 2 a 3 z 3 1
1 az 1 az 1 az 1 a 2 z 2 a 2 z 2 a 2 z 2 a 3 z 3 1 2 2 3 3 a 3 z 3 X ( z ) 1 az a z a z …
DSP第一章内容及习题_图文(精)
工作以来或取得技术员资格后,各年度考核(或绩效考核)称职(合格)以上。
二、申报人从事本专业技术工作以来或取得技术员资格后,出现下列情况之一者,按下列规定执行。
凡未如实申报而评审(考核认定)通过的,其评审结果无效:(一)年度考核或绩效考核基本称职(基本合格)及以下,或受单位书面通报批评者,该考核年度不计算资历,当年及下一年度不得申报。
(二)受行政处分者,处分期不计算资历且取消申报资格,处分期满后2年内不得申报。
(三)已定性为技术责任事故的直接责任人,该年度不计算资历且取消当年申报资格,并从下年度起2年内不得申报。
(四)发现并查证属实有伪造学历、资历、业绩,剽窃他人成果等弄虚作假行为者,取消当年申报资格,并从下年度起3年内不得申报。
第九条学历(学位)、资历条件具备下列条件之一:一、经统一考试入学的全日制大、中专院校(不含业余、函授等成人教育或参加省组织的自学考试获得本专业大学专科以上学历,具备下列条件之一,符合本资格条件要求,经单位考核合格,可申请初次考核认定本资格:(一)获得本专业研究生班毕业或获得双学士学位,在本专业岗位上继续从事本专业技术工作1年以上。
(二)本专业大学本科毕业后,在本专业技术岗位上继续从事本专业技术工作1年以上。
(三)本专业大学专科毕业后,在本专业技术岗位上继续从事本专业技术工作3年以上。
二、具备下列条件之一,可申报评审本资格:(一)本专业或相近专业大学本科毕业后,从事本专业技术工作1年以上。
(二)本专业或相近专业大学专科毕业后,从事本专业技术工作3年以上,或取得本专业技术员资格后从事本专业技术工作2年以上。
(三)本专业或相近专业中专毕业后,从事本专业技术工作5年以上,或取得本专业技术员资格后从事本专业技术工作4年以上。
取得非本专业或相近专业学历(学位)、或非本专业或相近专业助理级资格者,申报本资格,须参加本专业基础理论知识和技能的培训并取得合格证书。
三、以上资历计算至申报当年8月31日止。
DSP习题答案(可编辑修改word版)
一.填空题(本题总分12 分,每空1 分)1.累加器A 分为三个部分,分别为;;。
1.AG,AH,AL2.TMS320VC5402 型DSP 的内部采用条位的多总线结构。
2.8,163.TMS320VC5402 型DSP 采用总线结构对程序存储器和数据存储器进行控制。
3.哈佛4.TMS329VC5402 型DSP 有个辅助工作寄存器。
4.8 个5.DSP 处理器TMS320VC5402 中DARAM 的容量是字。
5.16K 字6.TI 公司的DSP 处理器TMS320VC5402PGE100 有个定时器。
6.27.在链接器命令文件中,PAGE 1通常指存储空间。
7.数据8.C54x 的中断系统的中断源分为中断和中断。
8.硬件、软件1.TI 公司DSP 处理器的软件开发环境是。
1.答:CCS(Code Composer Studio)2.DSP 处理器TMS320VC5402 外部有根地址线。
2.答:20 根3.直接寻址中从页指针的位置可以偏移寻址个单元。
3.答:1284.在链接器命令文件中,PAGE 0 通常指存储空间。
4.答:程序5.C54x 系列DSP 处理器中,实现时钟频率倍频或分频的部件是。
5.答:锁相环PLL6.TMS320C54x 系列DSP 处理器上电复位后,程序从指定存储地址单元开始工作。
6.答:FF80h7.TMS320C54x 系列DSP 处理器有个通用I/O 引脚,分别是。
7.答:2 个,BIO 和XF8.DSP 处理器按数据格式分为两类,分别是;。
8.答:定点DSP 和浮点DSP9.TMS329VC5402 型DSP 的ST1 寄存器中,INTM 位的功能是。
9.答:开放/关闭所有可屏蔽中断10.MS320C54X DSP 主机接口HPI 是位并行口。
10.答:81.在C54X 系列中,按流水线工作方式,分支转移指令的分为哪两种类型:;。
1.答:无延迟分支转移,延迟分支转移3.C54x 的程序中,“.bss”段主要用于。
《DSP应用实例》课件
Part Three
DSP应用实例展示
语音处理实例
语音识别:将语音信号转换为文字 语音合成:将文字转换为语音信号 语音增强:提高语音信号的清晰度和可懂度 语音编码:对语音信号进行压缩和编码,以减少传输带宽和存储需求
图像处理实例
● 应用领域:图像处理、视频处理、信号处理等 ● 实例一:图像去噪 ● 实例二:图像增强 ● 实例三:图像分割 ● 实例四:图像识别 ● 实例五:图像压缩 ● 实例六:图像融合 ● 实例七:图像重建 ● 实例八:图像水印 ● 实例九:图像加密 ● 实例十:图像检索 ● 实例十一:图像分类 ● 实例十二:图像生成 ● 实例十三:图像修复 ● 实例十四:图像超分辨率 ● 实例十五:图像风格转换 ● 实例十六:图像合成 ● 实例十七:图像质量评估 ● 实例十八:图像处理算法优化 ● 实例十九:图像处理硬件加速 ● 实例二十:图像处理软件实现 ● 实例二十一:图像处理系统设计
DSP应用实例PPT课件 大纲
,
汇报人:
目录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 D S P 技 术 概 述
03 D S P 应 用 实 例 展 示
04 D S P 技 术 实 现 方 法
05 D S P 应 用 实 例 解 析
06 D S P 应 用 实 例 总 结 与展望
Part One
单击添加章节标题
Part Four
DSP技术实现方法
DSP算法实现方法
基于DSP的算法实现方法 基于DSP的算法优化方法 基于DSP的算法测试方言:DSP 编程的主要语 言,具有高效、
简洁的特点
汇编语言:用 于优化代码, 提高执行效率
开发工具:如 CCS、IAR等, 提供代码编辑、 编译、调试等
DSP第一章题目及答案
DSP第一章题目及答案1.DSP应用系统模型包括哪些主要部分?一个典型的DSP系统应包括抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器等。
2.DSP系统有何特点?(1)多总线结构。
DSP芯片内部一般采用的是哈佛结构,其主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间,每个存储器独立编址,独立访问。
在片内有相应的程序总线和数据总线,程序总线和数据总线可以允许同时获取指令字和操作数,而互不干涉。
这意味着在一个机器周期内可以同时准备好指令和操作数,从而使数据的吞吐率提高了1倍。
为了进一步提高运行速度和灵活性,DSP也采用了改进的哈佛结构和超级哈佛结构。
(2)流水线操作。
流水线操作技术使两个或更多不同的操作可以重叠执行,从而在不减小时钟周期的条件下缩短了每条指令的执行时间,增强了处理器的数据处理能力。
要执行一条DSP指令,需要通过取指令、指令译码、取操作数和执行指令等若干阶段,每一阶段称为一级流水。
DSP的流水线操作是指它的这几个阶段在程序执行过程中是重叠的,在执行本条指令的同时,下面的几条指令已依次完成了取指令、解码、取操作数的操作。
(3)专用的硬件乘法器。
硬件乘法器的功能是在一个指令周期内完成一次乘法运算,是DSP实现快速运算的重要保证。
可以说几乎所有的DSP器件内部都有硬件乘法器。
(4)特殊的DSP指令。
数字信号处理器芯片为了对数字信号进行更为高效、快速的处理,专门设计了一套相应的特殊指令。
这些特殊指令节省了指令的条数,缩短了指令的执行时间,提高了运算速度。
(5)多机并行运行特性。
DSP芯片的单机处理能力是有限的,而随着DSP芯片价格的不断降低和应用的广泛,多个DSP芯片并行处理已成为可能,可以运用这一特性,达到良好的高速实时处理的要求。
(6)快速的指令周期。
随着的不断发展,DSP芯片采用了CMOS技术、先进的工艺和集成电路的优化设计,工作电压的下降,使得DSP芯片的主频不断提高。
DSP技术典型应用实例PPT课件
;求得正弦值sin(x)加载累加器A
;完成sin(x)cos(x)运算,将结果存入B
STH B,1,*AR7+ ;完成2sin(x)cos(x)运算,
MAR *AR0+0
;结果存入AR7指定单元 ;修改AR0
第16页/共45页
loop1: STM #sin_x+89,AR6 ;AR6指向sin_x+89单元
;定义符号 ;建立堆栈
第8页/共45页
start: STM #STACK+10,SP
LD #d_xs,DP
ST #6487H,d_xs
CALL sin_start
end: B end sin_start:
.def sin_start d_coef_s .usect “coef_s”,4
.data
table_s: .word 01C7H
drawhex out.dat -ys 33000 -xs 1000 所得到的正弦波波形如图所示。
2021年4月6日
第20页/共45页
2021年4月6日 8.3 语音信号采集
8.3.1 语音接口芯片TLC320AD50C简介 • TLC320AD50C是TI公司生产的音频接口芯片,集成16位A/D和D/A转换器,可工作 在主、从两种方式,由上电时M/S管脚的电平决定。当M/S为高电平时, TLC320AD50C工作在主设备方式;当M/S为低电平时,TLC320AD50C工作在从设备 方式。在与DSP的McBSP连接时,一般TLC320AD50C配置为主方式,而McBSP为从 方式。 • 支持主通信和辅助通信两种通信模式,主通信用于正常的ADC或DAC的数据传输,辅 助通信用于控制寄存器的读写。辅助通信模式可由硬件和软件两种方式触发。
DSP第二章PPT..
2018年9月24日
DSP原理及应用
17
第2章 TMS320C54x的硬件结构
1.程序总线PB
主要用来传送取自程序存储器的 指令代码和立
即操作数。
PB 总线既可以将 程序空间 的操作数据 ( 如系数
表)送至数据空间的目标地址中,以实现数据移动,
也可以将 程序空间的操作数据传送 乘法器和加法器
中,以便执行乘法-累加操作。
2.2.2 ’ C54x的引脚功能
TMS320C5402引脚:
电源引脚 串行口引脚
时钟引脚
控制引脚 地址和数据引脚
2018年9月24日
主机接口引脚
通用I/O引脚 测试引脚
DSP原理及应用 10
第2章 TMS320C54x的硬件结构
2.2.2 ’ C54x的引脚功能
1. 电源引脚
’C5402采用双电源供电,其引脚有: ● CVDD(16、52、68、91、125、142), 电压为+1.8V,为CPU内核提供的专用电源; ● DVDD(4、33、56、75、112、130),
程序总线
PB
数据总线
CB DB EB
单数据读
双数据读 32位长数据读
(hw) (lw)
单数据写
数据读/数据写 双数据读/系数读 外设读 外设写
2018年9月24日
DSP原理及应用
20
第2章 TMS320C54x的硬件结构
2.4 ’C54x的中央处理器CPU
DSP原理及应用
13
第2章 TMS320C54x的硬件结构
4.地址和数据引脚
2018年9月24日
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1、能量信号的总能量为有限值而平均功率为零;功率信号的平均功率为有限值而总能量为无限大。
2、如果两个序列的长度分别为N和M,那么卷积结果的长度为N+M-1。
1、采样定理:设xa(t)是连续带限信号,其最高截止频率为Ωc,如果采样角频率Ωs≥2Ωc,那么让采样信号通过一个增益为T,截止频率为Ωs/2的理想低通滤波器,可以不失真地恢复出原连续信号xa(t)。
若Ωs<2Ωc会造成采样信号中的频谱混叠现象,则不能无失真地恢复原连续信号。
一般把临界采样频率Ωsmin = 2Ωc称为奈奎斯特采样频率,采样定理也叫做奈奎斯特。
2、常用基本序列:
前向差分后向差分
所以
Z变换的基本性质:
线性
性序列的移位:若则
乘以指数:若则
序列的反折:若则
初值定理
证明:
因为
所以
终值定理:若x(n)是因果序列,而且X(z)除在z=1处可以有一阶极点外,其他极点都在单位
圆内,则
证明:利用序列的移位性质得:
因为x(n)是因果序列,即x(n)=0,n<0,则
由于X(z)在单位圆上只可能有一阶极点(z-1)X(z)中因子(z-1)将抵消z=1处可能的极点,因此,(z-1)X(z) 的收敛域将包括单位圆,即在上都收敛。
因而允许对上式两端取z →1的极限,即
循环卷积定理:
FFT 的基本思想:
时间抽选基-2FFT 算法简称为时间抽选FFT 算法(DIT ),其序列长度N 满足N=2M ,M 为
任意正整数。
该算法的基本思想是:利用 的对称性和周期性,将一个大的DFT 分解
成一些逐次变小的DFT 来计算。
分解过程遵循两条规则:对时间进行偶奇分;对频率进行前后分。
周期性: 对称性: FFT 运算:
下面以一个点N=23=8的DFT 来举例说明时间抽选基-2FFT 算法。
设长为N=8点的离散时间信号x(n)为: 第一步,按规则1,先将序列x(n)在时域上进行偶奇分,分成的两个短序列x1(m)和x2(m)为:
kn N W m N k N k N w w +=k N
N k N w w -=+2)}7(),6(),5(),4(),3(),2(),1(),0({)(x x x x x x x x n x =12,,1,0)},6(),4(),2(),0({)2()(1-===N m x x x x m x m x L 12,,1,0)},7(),5(),3(),1({)12()(2-==+=N m x x x x m x m x L
根据DFT 的定义,并结合 可得:
后面一组的N/2个X(k)按照式(1),并利用了式(2)和式(3)及 可表示成:
因此,X(k)分成两组后,前后两组的N/2个X(k)可分别表示成:
按上式可以画出信号流图如下:
第二步,我们可以进一步按照第一次分解的步骤再将N/2点的DFT 分解成N/4点的DFT 。
按规则1,将时间偶奇分可得到
按规则2,将X1(k)前后分成两组之后,前、后N/4个X1(k)可分别表示为:
m N m N W W 2/2=∑-==10)(N n kn N W n x ∑∑-=+-=++=120
)12(1202)12()2(N m m k N N m km N W m x W m x ∑
∑-=-=+=120
2/21202/1)()(N m km N k N N m km N W m x W W m x 1,,2,1,0),()(21-=+=N k k X W k X k N L k N N k N W W -=+212,,2,1,0),()()2()2()2(21221-=-=+++=++N k k X W k X N k X W N k X N k X k N N k N L )()()2()()()(2121k X W k X N k X k X W k X k X k N k N
-=++=
{ ∑
∑∑-=+-=-=++==140
)12(2/114022/12/120
11)12()2()()(N l l k N N l kl N k N N m W l x W l x W m x k X 12,,2,1,0),()(12211-=+=N k k X W k X k N L 14,,2,1,0,)()()4()()()(122111122111-=-=++=N k k X W k X N k X k X W k X k X k N k N )(k X
同理可得到,将X2(k)前后分成两组之后,前、后N/4个X2(k) 的表达式为:
第三步,当N=8时,N/4点的DFT 就是2点的DFT 。
而2点序列的DFT 可直接按DFT 的定义式写出,为:
第四步:运算流图:
14,,2,1,0,)()()4()
()()(222212222212-=-=++=N k k X W k X N k X k X W k X k X k N k N )1()0()1()1()0()0(x x X x x X -=+=
{。