快速傅立叶变换FFT实验报告

快速傅立叶变换〔FFT〕算法试验
一．试验目的
1.加深对DFT 算法原理和根本性质的理解；
2.生疏FFT 算法原理和FFT 子程序的应用；
3.学习用FFT 对连续信号和时域信号进展谱分析的方法，了解可能消灭的分析误差
及其缘由，以便在实际中正确应用FFT。

二．试验设备
计算机，CCS 3.1 版软件，E300 试验箱，DSP 仿真器，导线
三．根本原理
1.离散傅立叶变换DFT 的定义：将时域的采样变换成频域的周期性离散函数，频域
的采样也可以变换成时域的周期性离散函数，这样的变换称为离散傅立叶变换，简称DFT。

2.FFT 是DFT 的一种快速算法，将DFT 的N2 步运算削减为〔N/2〕log
N 步，极大
2的提高了运算的速度。

3.旋转因子的变化规律。

4.蝶形运算规律。

5.基2FFT 算法。

四．试验步骤
1.E300 底板的开关SW4 的第1 位置ON，其余置OFF。

其余开关不用具体设置。

2.E300 板子上的SW7 开关的第1 位置OFF，其余位置ON
3.阅读本试验所供给的样例子程序；
4.运行CCS 软件，对样例程序进展跟踪，分析结果；记录必要的参数。

5.填写试验报告。

6.供给样例程序试验操作说明
A.试验前预备
用导线连接“Signal expansion Unit”中2 号孔接口“SIN”和“A/D 单元”的2 号孔接口“AD_IN0”。

〔试验承受的是外部的AD模块〕
B.试验
1.正确完成计算机、DSP 仿真器和试验箱的连接后，系统上电。

2.启动CCS
3.1，Project/Open 翻开“algorithm\01_fft”子名目下“fft.pjt”工程文件；双击
“fft.pjt”及“Source”可查看各源程序；加载“Debug\fft.out”；
3.单击“Debug\Go main”进入到主程序，在主程序“flag=0；”处设置断点；
4.单击“Debug \ Run”运行程序，或按F5 运行程序；程序将运行至断点处停顿；
5.用View / Graph / Time/Frequency 翻开一个图形观看窗口；设置该观看图形窗口变量
及参数；承受双踪观看在启始地址分别为px 和pz，长度为128，数值类型为16 位整型，p x：存放经A/D 转换后的输入信号；p z：对该信号进展FFT 变换的结果。

6.单击“Debug\ Animate”运行程序，或按F10 运行；观看窗口并观看输入信号波形及其
FFT 变换结果；
留意：以下图观看窗口中px 波形在上面,pz 波形在下面。

7.单击“Debug\ Halt”暂停程序运行，关闭窗口，本试验完毕。

试验结果：在CCS3.1 环境，同步观看输入信号波形及其FFT 变换结果；
语音信号的 FFT 分析
—、试验目的
1.加深对DFT 算法原理和根本性质的理解；
2.生疏FFT 算法原理和FFT 子程序的应用；
3.学习用FFT 对连续信号和时域信号进展谱分析的方法，了解可能消灭的分析误差及其
缘由，以便在实际中正确应用FFT。

二、试验设备
计算机，CCS3.1 版本软件，DSP 仿真器，E300 试验箱，54xpCPU 板，音频线，耳机
三、试验步骤
1、复习DFT 的定义、性质和用DFT 作谱分析的有关内容；
2、复习FFT 算法原理与编程思想，并比照DIT-FFT 运算流程图和程序框图，了解本试
验供给的FFT 子程序；
3、阅读本试验所供给的样例子程序；
4、运行CCS 软件，对样例程序进展跟踪，分析结果；记录必要的参数。

5、填写试验报告。

1．供给样例程序试验操作说明
四、试验操作步骤:
1.E300 板上的开关 SW4 的第 1 位置 ON，其余 OFF.开关 SW6 全部拨到 ON,其余开关全部置 OFF。

2.利用自备的音频信号源,或把计算机当成音频,从E300板子上的音频接口“MIC IN”,
输入音频信号,同时将耳机插到“EARPHONE_OUT”孔内.
3.运行Code Composer Studio(CCS3.1),进入后点击“Debug\Connect”；
4.用“Project\Open” 翻开系统工程文件\ norm\ 19_audiofft\ fft.pjt，编译并装载
“Debug\audio_fft.out”，并播放音源信号,输入到“MIC IN”中.
5.单击“Debug\Go main”进入到主程序中，并在k++处设置断点；单击“Debug\Run”
运行程序，程序将运行至断点处停顿；
6.用View / Graph / Time/Frequency翻开一个图形观看窗口；设置该观看图形窗口变量及参
数；承受双踪观看在启始地址分别为px 和pz，长度为128 的单元中数值的变化，数值类型为16 位有符号整型变量，这两段存储单元中分别存放的是经A/D 转换后的语音信号和对该信号进展FFT 变换的结果；
(由于音源不同,故波形也不同,下面仅供参考)
7.单击“Debug \ Animate”运行程序，或按F10 运行；调整观看窗口并观看输入信号波形
及其FFT 变换结果；
8.单击“Debug\ Halt”暂停程序运行，关闭窗口，本试验完毕。

五、试验报告要求
1.简述试验原理及目的；
2.结合试验中所给定典型序列幅频特性曲线，与理论结果比较，并分析说明误差产
生的缘由以及用FFT 作谱分析时有关参数的选择方法。

3.总结试验所得主要结论。

六、程序参数说明
void kfft(pr,pi,n,k,fr,fi,l,il)：基2 快速傅立叶变换子程序，n 为变换点数，应满足2 的整数次幂，k为幂次〔正整数〕；
数组x ：输入信号数组，A/D 转换数据存放于地址为px 数组中，转为浮点型后，生成x 数组，长度128；
数组mo：FFT 变换数组，长度128，浮点型，整型后，写入pz 数组中。

七、思考题
a)对于不同的N，幅频特性会一样吗？为什么？
b)FFT 进展谱分析，可以应用的什么方面？
八、子程序流程图：
[文档可能无法思考全面，请扫瞄后下载，另外祝您生活开心，工作顺当，万事如意!]。