DSP上机大作业
Dsp第一次大作业
Dsp 第一次大作业 谷晓琳 1〉 设计思路 电源选择:1. DSP 芯片电压:TMS320VC5416 芯片,I/O 接口使用的是 3.3V 电 压,而芯片内核逻辑采用的是 1.8V 电压。
采用 AMS1117-3.3V 线性芯片将 5V 转换为 3.3V 的电压,而采用 LM317 线性芯片将 3.3V 转换为 1.8V 的电压(考虑到老师先前说的功率问题,如果 直接由 12V 转换为 3.3V or 1.8V 功耗太大, 所以用最近的电压转 换)。
2. ADC 供电模块, 由于需要处理的信号是 1Mhz, 根据采样定理得 知其能够处理的速度必须>=2Mhz,所以选择了 ADS1602 芯片, 其供电电压为 5V,因此选用 LM2596 来提供 12V 转换为 5V 电 压。
20112318DSP 复位电路:由于 TM320VC5402 芯片可以采用软件复位,因此未用硬件电路来实现复位。
时钟产生电路:由于 TMS320VC5416 芯片的时钟是 10MHz, 因此利用DSP 芯片内部的震荡器构成时钟电路,在芯片的 X1 和 X2/CLKIN 引脚 之间接入一个晶体,用于启动内部振荡器。
外挂 Flash 电路:根据老师所给的 DSP 核心部分的设计参考图,选择 了 SST39VF400 芯片,其中 D0~D15 和 DP 的 D0~D15 相连,CE 和 PS 连 接,WE 和 DPS 的 R/W 连接,以为只选择了一个程序存储器,所以将OE 和 MSTRS 相连,当 PS=0;MSTRS=0 时,可对存储器进行读操作。
外挂 SRAM 电路:ICS64LV16 的存储容量是 64K*16,有 16 根地址线和 数据线,电源电压是 3.3V,与 TMS320VC5416 外设电压相同,所以不 需要进行电平转换,可以直接连接。
电路连接为:IO0~IO15 连接到 DSP_D0~DSP_D15;A0~A15 连接到 DSP_A0~DSP_A15;CE 与 DSP 的 DS 片 选信号相连,WE 与 DSP 的 R/W 相连,实现数据的读写出操作。
数字信号处理实验课大作业
DSP 实验课大作业设计一 实验目的 在DSP 上实现线性调频信号的脉冲压缩、上实现线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示(动目标显示(动目标显示(MTI MTI MTI)和动目标检测)和动目标检测)和动目标检测(MTD)(MTD)(MTD),,并将结果与MATLAB 上的结果进行误差仿真。
上的结果进行误差仿真。
二 实验内容1. MATLAB 仿真仿真设定带宽、脉宽、采样率、脉冲重复频率,用MATLAB 产生16个脉冲的LFM LFM,每个脉冲,每个脉冲有4个目标(静止,低速,高速),依次做:,依次做:1) 脉冲压缩;脉冲压缩;2) 相邻2脉冲做MTI MTI,产生,产生15个脉冲;个脉冲;3) 16个脉冲到齐后,做MTD MTD,输出,输出16个多普勒通道个多普勒通道4) 改变PRF 后,利用两次PRF 下不同的速度结果,求不模糊速度下不同的速度结果,求不模糊速度2. DSP 实现实现将MATLAB 产生的信号,在visual dsp 中做频域脉压、中做频域脉压、MTI MTI MTI、、MTD MTD,将,将MTI 和MTD 结果导入Matlab ,并将其结果与MATLAB 的结果作比较。
三 实验原理1.1. 频域脉冲压缩原理频域脉冲压缩原理一般通过匹配滤波实现脉冲压缩。
在接收机中设置一个与发射信号频率相匹配的压缩网络使经过调制的宽脉冲的发射信号(一般认为也是接受机输入端的回波信号)变成窄脉冲,使之得到良好的距离分辨力,这个过程就称为“脉冲压缩”。
而这个脉冲压缩网络实际上就是一个匹配滤波器网络。
络实际上就是一个匹配滤波器网络。
2.2. MTI 原理原理MTI MTI((Moving Target Indication Indication)即动目标显示是利用运动目标带来的多普勒频)即动目标显示是利用运动目标带来的多普勒频移来消除静止杂波。
当雷达按照一定的周期辐射LFM 信号时,目标与雷达的距离不同会使得回波的相位有所不同。
西电DSP大作业报告
DSP实验课程序设计报告学院:电子工程学院学号:1202121013:海霞指导教师:苏涛DSP 实验课大作业设计一 实验目的在DSP 上实现线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示(MTI )和动目标检测(MTD),并将结果与MATLAB 上的结果进行误差仿真。
二 实验容2.1 MATLAB 仿真设定带宽、脉宽、采样率、脉冲重复频率,用MATLAB 产生16个脉冲的LFM ,每个脉冲有4个目标(静止,低速,高速),依次做2.1.1 脉压2.1.2 相邻2脉冲做MTI ,产生15个脉冲2.1.3 16个脉冲到齐后,做MTD ,输出16个多普勒通道 2.2 DSP 实现将MATLAB 产生的信号,在visual dsp 中做脉压,MTI 、MTD ,并将结果与MATLAB 作比较。
三 实验原理3.1 线性调频线性调频脉冲压缩体制的发射信号其载频在脉冲宽度按线性规律变化即用对载频进行调制(线性调频)的方法展宽发射信号的频谱,在大时宽的前提下扩展了信号的带宽。
若线性调频信号中心频率为0f ,脉宽为τ,带宽为B ,幅度为A ,μ为调频斜率,则其表达式如下:]212cos[)()(20t t f t rect A t x μπτ+••=;)(为矩形函数rect在相参雷达中,线性调频信号可以用复数形式表示,即)]212(exp[)()(20t t f j t rect A t x μπτ+••=在脉冲宽度,信号的角频率由220μτπ-f 变化到220μτπ+f 。
3.2 脉冲压缩原理脉冲雷达信号发射时,脉冲宽度τ决定着雷达的发射能量,发射能量越大,作用距离越远;在传统的脉冲雷达信号中,脉冲宽度同时还决定着信号的频率宽度B ,即带宽与时宽是一种近似倒数的关系。
脉冲越宽,频域带宽越窄,距离分辨率越低。
脉冲压缩的主要目的是为了解决信号的作用距离和信号的距离分辨率之间的矛盾。
为了提高信号的作用距离,我们就需要提高信号的发射功率,因此,必须提高发射信号的脉冲宽度,而为了提高信号的距离分辨率,又要求降低信号的脉冲宽度。
DSP大作业报告--DSP原理及其应用
目录1 前言 (3)1.1 课程设计背景 (3)1.2 课程设计目的 (3)1.3 课程设计内容 (3)1.1 课程设计要求 (3)2 DSP及其开发环境 (4)2.1 DSP系统的构成 (4)2.2 DSP系统的特点及设计过程 (4)2.3 TI 和DSP介绍 (5)2.3.1C54x芯片 (5)2.3.2C5410体系结构 (6)2.3.3 中央处理器CPU (7)2.3.4数据存储器寻址 (8)2.3.5 程序存储器寻址 (8)2.3.6流水线操作 (8)2.3.7 片上外设 (8)2.3.8 外部总线接口 (8)2.3.9 IEEE 1149.1标准的逻辑扫描电路 (9)2.4.1DSK简介 (9)2.4.2CCS开发环境 (10)3 数字滤波器的设计原理 (12)3.1关于IIR与FIR滤波器 (12)3.2 FIR滤波器的设计 (12)3.1.1FIR滤波器的基本结构 (12)3.1.2FIR滤波器的常规设计方法 (13)3.3窗函数法设计FIR滤波器 (15)3.3.1典型窗口函数介绍 (15)3.3.2利用Hamming窗设计低通滤波器 (15)1前言1.1课程设计背景随着信息时代的到来,数字信号处理已经成为当今一门极其重要的学科和技术,并且在通信、语音、图像、自动控制等众多领域得到了广泛的应用。
在数字信号处理中,数字滤波器占有极其重要的地位,它具有精度高、可靠性好、灵活性大等特点。
现代数字滤波器可以用软件或硬件两种方式来实现。
软件方式实现的优点是可以通过滤波器参数的改变去调整滤波器的性能。
在信号处理领域中,对于信号处理的实时性、快速性的要求越来越高,因此在许多信息处理过程中,如对信号的过滤、检测、预测等,都要广泛地用到滤波器。
其中数字滤波器具有稳定性高、精度高、设计灵活、实现方便等许多突出的优点,避免了模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题,因而随着数字技术的发展,用数字技术实现滤波器的功能越来越受到人们的注意和广泛的应用。
电子科技大学14秋《DSP技术》在线作业3答案
A. 3
B. 8
C. 6
D. 16
?
正确答案:C
6.实时操作系统RTOS的任务有四种状态()。
A.运行、就绪、挂起、等待
B.开始、就绪、挂起、等待
C.执行、睡眠、挂起、等待
D.运行、就绪、挂起、睡眠
?
正确答案:D
7. DSP的()中提供了完整的指令来完成相应的算术运算。
A.编译器、连接器和转换工具
B.系统集成及调试环境与工具
C.实时操作系统
D.代码生成工具、系统集成及调试环境与工具和实时操作系统
?
正确答案:D
13. TMS320C54x中累加器分为三个部分,低位字,高位字和保护位,其中高位字是指()。
A. 16~0位
B. 39~23位
C. 39~32位
D. 31~16位
?
正确答案:C
10.软件仿真器是一个(),使用主机的处理器和存储器来仿真TMS320DSP的微处理器和微计算机模式。
A.集成开发环境
B.系统
C.软件程序
D.硬件电路
?
正确答案:C
11.()允许用户将一组文件归入一个归档文件。
A.归档器
B.宏
C.源文件
D.目标库
?
正确答案:A
12. TI的DSP的开发环境和工具主要包括()。
?
正确答案:B
3.下列TMS320C54x的中断,不是可屏蔽中断的是()
A. RINT1
B. INT
C. DMAC4
D. reset
?
正确答案:D
4. C54X系列DSP到帧形成器的物理连接的外部开销并不大,发送和接收都需要三条线,分别是()。
西电DSP大作业任务报告
DSP实验课程序设计报告学院:电子工程学院学号:1202121013姓名:赵海霞指导教师:苏涛DSP实验课大作业设计一实验目的在DSP上实现线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示(MTI)和动目标检测(MTD),并将结果与MATLAB上的结果进行误差仿真。
二实验内容2.1 MATLAB仿真设定带宽、脉宽、采样率、脉冲重复频率,用MATLAB产生16个脉冲的LFM,每个脉冲有4个目标(静止,低速,高速),依次做2.1.1 脉压2.1.2 相邻2脉冲做MTI,产生15个脉冲2.1.3 16个脉冲到齐后,做MTD,输出16个多普勒通道2.2 DSP实现将MATLAB产生的信号,在visual dsp中做脉压,MTI、MTD,并将结果与MATLAB作比较。
三实验原理3.1 线性调频线性调频脉冲压缩体制的发射信号其载频在脉冲宽度内按线性规律变化即用对载频进行调制(线性调频)的方法展宽发射信号的频谱,在大时宽的前提下扩展了信号的带宽。
若线性调频信号中心频率为f,脉宽为τ,带宽为B,幅度为A,μ为调频斜率,则其表达式如下:]212cos[)()(20t t f t rect A t x μπτ+••=;)(为矩形函数rect 在相参雷达中,线性调频信号可以用复数形式表示,即)]212(exp[)()(20t t f j t rect A t x μπτ+••= 在脉冲宽度内,信号的角频率由220μτπ-f 变化到220μτπ+f 。
3.2 脉冲压缩原理脉冲雷达信号发射时,脉冲宽度τ决定着雷达的发射能量,发射能量越大, 作用距离越远;在传统的脉冲雷达信号中,脉冲宽度同时还决定着信号的频率宽度B ,即带宽与时宽是一种近似倒数的关系。
脉冲越宽,频域带宽越窄,距离分辨率越低。
脉冲压缩的主要目的是为了解决信号的作用距离和信号的距离分辨率之间的矛盾。
为了提高信号的作用距离,我们就需要提高信号的发射功率,因此,必须提高发射信号的脉冲宽度,而为了提高信号的距离分辨率,又要求降低信号的脉冲宽度。
DSP大作业
标题:无限冲激响应滤波器的(IIR)算法摘要:信息时代的到来,使得信息处理技术飞速发展,并且数字化成为了信息处理技术的一门主流技术,在越来越多的行业得到了广泛应用。
数字滤波器具没有漂移,能够处理低频信号,频率响应曲线可以非常接近去理想滤波器的特性,并且精度高,容易集成的优势,所以数字滤波器相对于模拟滤波器得到了快速发展。
由于DSP的出现和FPGA的迅速发展也为数字滤波器提供了有力的硬件支持和实现方式。
数字信号处理芯片由于运算速度快,具有可编程特点和接口灵活的特点,使得它在许多电子产品的研制、开发和应用中,发挥着重要的作用。
采用DSP芯片来实现数字信号处理系统是当前发展的趋势。
引言:数字滤波器按其单位脉冲响应分为IIR(无限脉冲响应)和FIR(有限脉冲响应),而IIR通常具有利用较低饿阶数获得高的选择性,执行速度更快,所使用的储存单元更少,经济又高效.本实验是利用CCS编译环境,所进行的软件仿真用来实现用TMS320F2812构成确定技术指标的数字低通滤波器,通过用标准C的数学库中的sin和cos函数,产生低频和高频的混频信号,并通过所设计的低通滤波器,观察其实际的滤波效果。
原理:1.无限冲激响应数字滤波器的基础理论。
数字滤波器是指输入、输出均为数字信号,通过数值运算处理改变输入信号所含成分的频率成分的相对比例,或者滤除某些频率成分的数字器件或程序。
IIR数字滤波器是存在反馈,其单位脉冲响应为无限长的滤波器。
IIR数字滤波器的工作原理:将模拟波形进行采样(采样频率要满足时域采样定理),并通过AD转化将模拟量改为数字量并输入IIR数字滤波器中,该过程存在量化误差并且经采样的信号的频谱以采样频率为周期进行了周期延拓,IIR数字滤波器的频谱特性逼近与通过相应的滤波指标所确定的模拟滤波器的频谱特性(频谱指标有通带下限截止频率,阻带上限频率,3dB频率,通带衰减和阻带衰减),并且进行了以2π为周期的周期延拓,由于数字频率π所对应的模拟频率为π/TS,Ts为采样周期,这样就将相应频率滤除了,不过所得的信号频谱仍为周期延拓的数字信号,通过DA转化就可得到模拟波形.IIR数字滤波器的常用设计方法为间接法,即利用已有的设计成熟的模拟滤波器通过相应指标,和对应关系转化为因果稳定的数字频率和模拟角频率为线性的数字滤波器。
西电微院大三DSP上机作业(1)
1、利用DFT的矩阵表示式X=D(N)x,并设计条件语句,在N>M时补零,在N<M时截取序
列。
与同序列的FFT相比较,三种情况下DFT运行结果均与FFT一致。
N=M:
N>M:
N<M:
2、(a)求出解析式为:
画出图像:
(b)8-DFT结果:
图像:
(c)16-DFT结果:
图像:
Commentary:时域补零对应频率插值。
(d)128-DFT:
图像:
(e)DTFT与DFT图像对比:
Commentary:可知ω与k存在关系:2pikn/N = ω。
3、(a)线性卷积结果:
Stem图:
(b)循环卷积结果:
(c)可以看出结果与b题一致
有一个取样结果与a题线性卷积结果一致
(d)由结果可知:添一个零时,三个取样结果与线性卷积一致;
添两个零时,五个取样结果与线性卷积一致;
添三个零时,循环卷积结果与线性卷积完全一致。
(e)给x序列补三个零,给y序列补五个零,做循环卷积,结果如下:
设序列x长度为N,序列y长度为M,可知x序列需补零M-1,y序列需补零N-1,编写函数e2,可对任意序列补零求循环卷积使其结果与线性卷积一致,运行结果如下:
4、(a)运行结果:可见有两个明显的频率分量。
(b)分别做25点,36点,72点DFT变换,可见补零越多,可见的频率分量也越多。
做36点DFT变换时,有四个显著的频率分量。
运行结果如下图所示:。
dsp大作业
数字信号处理DSP上机题班级:学号:姓名:数字信号处理中的几种基本算法简介在数字信号处理中,采样、离散傅立叶变换(DFT )、快速傅立叶变换(FFT )、卷积、相关和数字滤波器是最基本的也是最常用的基本算法。
模拟信号经过采样后,转换成数字信号,就可以利用各种数字信号处理算法进行处理。
简要介绍几种基本的数字信号处理算法:▪ 离散傅里叶变换(DFT )及其快速算法(FFT ) ▪ 卷积、相关和FIR 数字滤波器DFT 和FFT离散傅里叶变换(DFT)的计算公式为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑∑-=--=N nk j N nkn x en x k X N n Nnk jN n πππ2sin 2cos )()()(121其中x(n)是输入的数字序列,n=0~N-1;X(k)是输入数字序列的DFT 系数,k=0~N-1。
它仅存在于离散点,因此是离散谱。
快速傅里叶交换(FFT )是离散傅里叶交换(DFT )的快速算法,按照其计算方法分为▪ 按时间抽取(DIT ) ▪ 按频率抽取(DIF )通常要求输入数据长度N 是2的幂次。
用FFT 完成信号的时域和频域变换要比DFT 快的多,FFT 的运算量与数据长度N 的关系是Nlog 2N 。
FFT 的点数N 与频谱分辨率有直接关系,采样频率为f S 的N 点FFT 的频率分辨率为f S /N ,频谱宽度为从0到f S /2。
计算FFT 时的窗函数在计算FFT 时,有些情况下需要加窗函数,以便在不增加FFT 点数的情况下抑制旁瓣,使信号能量集中在所希望的频率点上。
常用的几种窗函数是:▪ Hanning (汉宁)窗:▪ Hamming (海明)窗:▪ Blackman 窗:卷积、相关和FIR 数字滤波器卷积、相关是信号处理中最常见的处理方法,它们都可以利用有限冲击响应nk n k n k k w ,,1,)114cos 08.0)112cos 5.042.0][ =⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎭⎫ ⎝⎛---=ππn k n k k w ,,1,)12cos(15.0][ =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=π1,,0,)12cos 46.054.0]1[-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+n k n k k w π(FIR )滤波器实现。
DSP技术大作业
DSP技术大作业姓名:班级:学号:2014年12月第1部分概述1.1、DSP简介DSP(digital signal processor)是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件。
其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。
它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。
DSP芯片,也称数字信号处理器,是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器,其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求,DSP芯片一般具有如下主要特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;(2)程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据;(3)片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;(5)快速的中断处理和硬件I/O支持;(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;(7)可以并行执行多个操作;(8)支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
当然,与通用微处理器相比,DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。
1.2、DSP的发展世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司宣布的S2811,1979年美国Iintel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个主要里程碑。
这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须的单周期芯片。
1980年,日本NEC公司推出的μPD7720是第一个具有乘法器的商用DSP 芯片。
第一个采用CMOS工艺生产浮点DSP芯片的是日本的Hitachi 公司,它于1982年推出了浮点DSP芯片。
1983年,日本的Fujitsu公司推出的MB8764,其指令周期为120ns ,且具有双内部总线,从而处理的吞吐量发生了一个大的飞跃。
DSP大作业
DSP系统设计大作业学院:电子工程学院专业:信息对抗技术班级: 021231姓名:学号: 02123指导教师:秦国栋1、比较DSP,FPGA,ARM三类芯片的优缺点?答:DSP(digital singnal processor)是一种独特的微处理器,有自己的完整指令系统,是以数字信号来处理大量信息的器件。
一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等,在其外围还可以连接若干存储器,并可以与一定数量的外部设备互相通信,有软、硬件的全面功能,本身就是一个微型计算机。
DSP采用的是哈佛设计,即数据总线和地址总线分开,使程序和数据分别存储在两个分开的空间,允许取指令和执行指令完全重叠。
也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令,并进行译码,这大大的提高了微处理器的速度。
另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输,因为增加了器件的灵活性。
其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。
它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
它的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特色。
由于它运算能力很强,速度很快,体积很小,而且采用软件编程具有高度7的灵活性,因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。
根据数字信号处理的要求,DSP芯片一般具有如下主要特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;(2)程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据;(3)片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;(5)快速的中断处理和硬件I/O支持;(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;(7)可以并行执行多个操作;(8)支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
DSP大作业选题统计
DSP 大作业选题统计《DSP原理及应用》大作业说明:本课程是实践操作性极强的一门课程,因此采用大型作业的方式作为考试,主要检验学生对DSP芯片的应用情况。
要求在片外区通过仿真器的运行得出正确结果,并用计算机打印程序,还要求用有详细的文档说明文件及相应的硬件原理图。
格式可采用A4复印纸,试卷要求工整、内容一定要准确无误。
一组一题,每题不得超过两组选,如同一题则要有区分,不得雷同。
类一:算法(一人一组)题1 线性卷积运算(输入数据点数自定,可编一个通用输入点数程序);题2 设计IIR数字滤波器并实现:采样频率为1000Hz,截止频率为200Hz的高通滤波器;输入信号的频率为50Hz和400Hz的合成信号。
滤除50Hz信号。
可考虑采用不同的网络结构算法设计、不同的设计方法)题3 设计FIR数字低通滤波器并实现:采样频率为1000Hz,截止频率为300Hz;输入信号的频率为40Hz和480Hz的合成信号。
滤除480Hz信号。
(可考虑采用不同的网络结构算法设计、不同的设计方法)题4 用FFT变换示一个时域信号的频域特性,并从这个频域特性求出该信号的频率值。
题5 自适应滤波器算法设计。
题6 应用最小方差算法估计序列的功率谱。
题7 也可自拟其它算法题类二:片内资源的应用(一人一组)题1 输出SPWM(载波频率12k,调制波频率400hz)。
题2 SVPWM程序设计。
题3 PWM波形输出程序设计(时序另给)。
题4 串口通讯(通过串口调试助手输入指令,控制相应硬件输出)题5 利用事件管理模块的定时器的四匹配事件的中断来分别控制D6、D7、D8、D9显示题6 用2812的定时器0实现对D6、D7、D8、D9流水灯显示(闪烁频率为1s)题7 2812的AD采样(加入校准):采两路信号,每路观察到两周波,其它参数自定题8 也可自拟其它设计项目类三:综合应用(设计性)(一人一组)题1 用DAC7625输出信号,频率和信号自定题2设有一单相的工频电量,包括电压和电流,经互感器隔离后,按比例地变成了±5V范围内的交流电压.设比例系:电压系数Ku =10,电流系数Ki=1,对这两个电量时行离散采样:1)采样率:每周期为128点2)要求求出每周波的电压、电流的有效值,有功功率和视在功率。
(完整word版)DSP大作业
无限冲激响应滤波器(IIR)算法姓名:张晓指导老师:陈恩庆专业名称:通信学号:201024604344:56 PM无限冲激响应滤波器(IIR)算法摘要:21世纪是数字化的时代,随着信息处理技术的飞速发展,数字信号处理技术逐渐发展成为一门主流技术。
相对于模拟滤波器,数字滤波器没有漂移,能够处理低频信号,频率特性可做成非常接近于理想的特性,且精度可以达到很高,容易集成等。
这些优势决定数字滤波器的应用越来越广泛。
数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一,被广泛应用于语音图像处理、数字通信、谱分析、模式识别、自动控制等领域。
本课题通过软件设计IIR数字滤波器,并对所设计的滤波器进行仿真:应用DSP集成开发环境-CCS调试程序,用TMS320F2812实现IIR数字滤波。
具体工作包括:对IIR数字滤波器的基本理论进行分析和探讨.应用DSP集成开发环境调试程序,用TMS320F2812来实现IIR数字滤波。
通过硬件液晶显示模块验证试验结果,并对相关问题进行分析。
关键词:数字滤波器;DSP;TMS320F2812;无限冲激响应滤波器(IIR)。
引言随着数字化飞速发展,数字信号处理技术受到了人们的广泛关注,其理论及算法随着计算机技术和微电子技术的发展得到飞速发展,被广泛应用于语音图像处理、数字通信、谱分析、模式识别、自动控制等领域.数字信号处理由于运算速度快,具有可编程的特性和接口灵活的特点,使得它在许多电子产品的研制、开发和应用中,发挥着重要的作用.采用DSP芯片来实现数字信号处理系统是当前发展的趋势。
在数字信号处理中,数字滤波占有极其重要的地位。
数字滤波是语音和图像处理、模式识别、谱分析等应用中的一个基本处理算法。
在许多信号处理应用中用数字滤波器替代模拟滤波器具有许多优势。
数字滤波器容易实现不同幅度和相位频率特性指标。
用DSP芯片实现数字滤波除具有稳定性好、精度高、不受环境影响外,还具有灵活性好的特点。
DSP原理及应用大作业
DSP原理及应用大作业1.无限冲激响应数字滤波器的基础理论。
2.模拟滤波器原理(巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器)。
3.数字滤波器系数的确定方法。
4.根据要求设计低通IIR滤波器要求:低通巴特沃斯滤波器在其通带边缘1kHz处的增益为-3dB,12kHz处的阻带衰减为30dB,采样频率25kHz。
设计:-确定待求通带边缘频率fp1Hz、待求阻带边缘频率fs1Hz和待求阻带衰减-20logδsdB。
模拟边缘频率为:fp1=1000Hz,fs1=*****Hz 阻带边缘衰减为:-20logδs=30dB -用Ω=2πf/fs把由Hz表示的待求边缘频率转换成弧度表示的数字频率,得到Ωp1和Ωs1。
Ωp1=2πfp1/fs=2π1000/*****=0.08π弧度Ωs1=2πfs1/fs=2π*****/*****=0.96π弧度-计算预扭曲模拟频率以避免双线性变换带来的失真。
由w=2fs tan(Ω/2)求得wp1和ws1,单位为弧度/秒。
wp1=2fs tan(Ωp1/2)=6316.5弧度/秒ws1=2fs tan(Ωs1/2)=*****.2弧度/秒-由已给定的阻带衰减-20logδs确定阻带边缘增益δs。
因为-20logδs=30,所以logδs=-30/20,δs=0.03162 -计算所需滤波器的阶数:因此,一阶巴特沃斯滤波器就足以满足要求。
-一阶模拟巴特沃斯滤波器的传输函数为:H(s)=wp1/(s+wp1)=6316.5/(s+6316.5) 由双线性变换定义s=2fs(z-1)/(z+1)得到数字滤波器的传输函数为:因此,差分方程为:y[n]=0.3307y[n-1]+0.3346x[n]+0.3346x[n-1]软件程序流程图开始初始化工作变量调用波形发生子程序产生混叠的波形(高频+低频) 调用IIR滤波子程序计算当前输出波形发生计算步长用标准C的sin函数和cos函数计算当前波形值返回波形值IIR滤波用滤波器系数乘以保存的N-1个输入输出值和当前输入值并求和返回计算结果调试过程与步骤:1.实验准备-设置软件仿真模式。
DSP技术 大作业
DSP技术大作业姓名:赵艳花班级:电信111班学号:1104071012014年12月第1部分概述1.1 简介数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。
数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。
数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。
数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波,因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现,而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的。
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。
数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点,这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。
1.2 概况数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。
数字信号处理在理论上的发展推动了数字信号处理应用的发展。
反过来,数字信号处理的应用又促进了数字信号处理理论的提高,而数字信号处理的实现则是理论和应用之间的桥梁。
数字信号处理是以众多学科为理论基础的,它所涉及的范围极其广泛。
例如,在数学领域,微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具,与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。
近来新兴的一些学科,如人工智能、模式识别、神经网络等,都与数字信号处理密不可分。
可以说,数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础,同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。
1.3 实现方法(1) 在通用的计算机(如PC机)上用软件(如C语言)实现;(2) 在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现;(3) 用通用的单片机(如MCS-51、96系列等)实现,这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理,如数字控制等;(4) 用通用的可编程DSP实现。
DSP期末上机大作业秋
生医《数字信号处理》期末大作业2015/11/18一、设计FIR 带阻滤波器 (一)、试验数据的产生分别产生两个高斯分布、零均值的白噪声数据()1u n 和()2u n ,其功率都为20.1u σ=,让()1u n 和()2u n 分别通过一个FIR 系统,可得到输出()1v n 和()2v n ,令()()12()v n v n jv n =+在()v n 上再加上四个复正弦信号,幅度分别为12346,12,12,2a a a a ====,归一化频率分别是''''12340.12,0.23,0.24,0.16,f f f f ====这样可得到已知的试验信号()n x 。
该FIR系统由5个FIR 子系统级联而成:12345[1,1.98,0.9801][1, 1.98,0.9801][1, 1.8418,0.9801][1, 1.5,0.9801][1, 1.2727,0.9801]b b b b b ==-=-=-=-1. 画出该FIR 系统的归一化对数幅频响应,离散谱的分点数4096N =; (归一化是指所有的数据被最大值去除,因此最大值处为零dB)2.写出得到()n x 的计算过程。
令所得到的数据长度256=N ,描绘该波形(实部和虚部),并存储之;答:分析题意可将解题步骤分为以下几步:第一步:用randn()函数产生均值为零,功率为0.1(即方差为0.1)的高斯分布的白噪声)(1n u ,)(2n uclear;u0=randn(1,500000);%调用randn,得到均匀分布的伪随机数u0(n ); u0=u0*sqrt(0.1); %sqrt(p)是伸缩系数; power_u0=var(u0); %求u0的方差;subplot(2,1,1); %将当前绘图窗口分为2行1列,绘制第1副子图;plot(u0(1:200)); %画连续曲线,采用u0(1)到u(200)这200个点; grid on ; %给绘图窗口加网格; xlabel('n'); %定义x 轴坐标为n; ylabel('x(n)'); %定义y 轴坐标为x(n); u1=randn(1,500000); u1=u1*sqrt(0.1); power_u1=var(u1); subplot(2,1,2); plot(u1(1:200)); grid on ; xlabel('n'); ylabel('x(n)');nx (n )nx (n )图 1两个高斯分布的白噪声第二步:)(1n u 和)(2n u 通过由5个FIR 子系统(54321,,,,b b b b b )级联而成的FIR系统,得到输出)(),(21n v n v ,令)()()(21n jv n v n v +=,在)(n v 上加四个已知幅度(4321,,,a a a a )和归一化频率(4'3'2'1',,,f f f f )的复正弦信号,得到已知的试验信号)(n x 。
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DSP上机实验报告实验一:VISUAL DSP++的使用入门1.实验一的目的实验一的主要目的是熟悉VISUAL DSP++的开发环境。
针对ADSP-21065L SHARC DSP,利用几个用C、C++和汇编语言写成的简单例子来描述VISUAL DSP+十编程环境和调试器(debugger)的主要特征和功能。
2.实验一的4个基本练习练习一:启动Visual DSP++,建立一个用C源代码的工程(Project),同时用调试器来评估用C语言所编写代码的性能;练习二:创立一个新的工程,修改源码来调用一个汇编(asm)程序,重新编译工程,用调试器来评估用汇编语言所写程序的性能;练习三:利用调试器的绘图(plot)功能来图形显示一个卷积算法中的多个数据的波形;练习四:利用调试器的性能统计功能(Statistical profile来检查练习三中卷积算法的效率。
利用所收集到的性能统计数据就能看出算法中最耗时的地方。
3.实验步骤:(1)练习一实验步骤:Step l 进入Visual DSP+十并打开一个工程(Project)进入Visual DSP++,显示Visual DSP++的集成开发和调试环境窗口(Integrated Development and Debugger Environment,简称IDDE)。
选择菜单File 中Open 打开文件:…DSP_exp\unit_1\dot_product_c \dotprodc.dpj。
Dotprodc工程由定义数组和计算数组点积和的两个C语言源文件dotprod_main.c(主程序)和dotprod.c(子程序)以及一个描述程序和数据存储位置的链接描述文件dotprodc.ldf。
Step 2 编译dotprodc工程在菜单Project中选择Build Project来对工程进行编译。
此时,输出窗口显示程序编译时的各种状态信息(包括出错和编译进程信息)。
当编译检测到错误时,将在输出窗口出现相应的出错信息,用鼠标双击它,编译器将自行打开源文件。
这时可对源文件编辑、修改错误,再次进行编译。
当编译不再有错时,输出窗口将显示“Build completed successfully”。
在本例子中,编译器会检测到一个未定义的错误,显示为:“.\dotprod_main.c”,line 115:error #20:identifier“itn”is undefined itn i;在输出窗口中对该行文字用鼠标双击,环境会自动打开dotprod_main.c文件,并将光标定位在出错行。
你可以看见单词“int”被错写成“itn”。
将该错误改正后,保存并重新编译,没有错误出现。
这时工程已被成功编译,就可以用VisualDSP++的debugger来调试程序。
Step 3 运行VsualDSP++调试器在编译完成后,环境将自动进入调试状态,对于初次进入debugger,将显示对象选择对话框,在其中指定对象和处理器信息。
Step 4 运行dotprod.c从Debug菜单中选择Run项,程序将被执行,其输出结果在Output window中显示。
Step 5 评估函数a_doc_c 的性能(profile)Profile用来分析程序的运行时间特性,通过Profile可以找到最耗时的程序段,这可能就是需要进一步优化性能的程序段。
通过下述步骤来设置Profile功能并显示其结果:(1)选Tools\Profile\Enable Profiling命令(2)Profile Ranges 对话框(3)设置Profile Ranges对话框的参数;在本例中,其开始地址和结束地址均分别通过Browse按钮选择标号a_dot_c和a_dot_c_end,再依次点击“Add”和“OK”按钮,所选择的Profile Range会出现在Profile的列表中,可以重复上述操作来指定多个Profile Range。
(4)选View\Debug Windows\profile,会出现一个Profile窗口;(5)按F5运行程序,程序会运行到第一个断点main()。
再按F5继续运行程序,程序完全执行后,将在Console窗口显示结果,并在Profile窗口中显示程序运行过程中的各种数据练习一截图(2)练习二步骤:Step l 创建一个新的工程(project)从Project菜单中选取New项,在弹出的工程保存对话框中,将工程名定义为dot_product_asm.dpj,并保存在…DSP_exp\unit_1\dot_product_asm目录下。
Step 2 向dot_product工程中添加文件选取菜单Project\Add to Project\file(s)…项,按住Ctrl键来同时选中dotprod_main.c,dotprod.c,dotprod_func.asm和dotprodasm.ldf文件,点击“Add”将这几个文件加到工程中。
Step 3 修改工程源文件在此步骤中,我们将修改dotprod_main.c文件,让其调用一个汇编子程序a_dot_c_asm来取代a_doc。
打开dotprod_main.c文件,在源代码中找到下列相应的四条语句:/*extern double a_dot_c_asm(double pm*,double*);*/extern double a_dot_d(double pm*,double*);result[l]=a-dot_c(a,c);/*result[1]=a_dot_casm(a,c);*/将这四条语句修改为:extern double a_dot_c_asm(double pm*,double*);/*extern double a_dot_d(double pm*,double*);*//*result[1]a=dot_c(a, c);*/result[l]=a_dot_c_asm(a,c);这样主程序将调用a_dor_c_asm汇编程序来取代练习一中的a_dot_c子程序。
Step 4 修改链接描述文件dotprodasm.Ldf在文件中找到语句:INPUT_SECTIONS(dotprod.doj(seg_pmco)dotprod.doj(pm_codel)dotProd.doj(pm_code2)dotProd.doj(pm_code3))将其修改为:INPUT_SECTIONS(dotprod.doj(seg_pmco)dotprod.doj(pm_codel)dotProd_func.doj(pm_code2)dotprod.doj(pm_code3))这样程序将链接dotprod_func.doj对象文件。
Step 5 编译和运行dot_productStep 6 评估a_dot_asm的效率如同练习一那样设置Profile参数并显示其结果:(1) 选Tools\Profile\Enable Profiling命令;(2) 选Tools\Proflle\Add/Remove Profile Ranges命令,会出现一个Profile Ranges对话框;(3)在本例子中,其开始地址和结束地址均可选取Browse中的标号_a_dot_c_asm和_a_dot_c_asm_end,再依次点击“Add”和“OK”按钮。
(4) 打开菜单View\Debug\Profile项,显示Profile结果窗口。
运行dot_product程序练习二截图(3)练习三步骤Step l 将算法程序调入Debugger环境关闭所有已打开的工程和文件,选择菜单File\Load Program...项或点击图标。
在出现的对话框中选择文件…DSP_exp\unit_1\convolution \debug\convolution.dxe。
并在随后的源文件对话框中选择文件…DSP_exp\unit_1\convolution\convolution.cpp。
可以在C代码源文件中看到四个全局数组:Table、Input、Output和Impulse。
以及四个调用数组的函数:InitializeSineTable(),GenerateInputPulse(),GenerateImpulseCoeffS( )和CalculateOutputPulse()。
Step 2 打开绘图窗口并设定参数选择菜单View\Debug Windows\Plot\New…项,将出现Plot参数设置窗口。
在Plot Type项中选择Line Plot,在Plot Title中输入Convolution。
Step 3 运行程序并在图形窗口中观察数据接F5运行程序,当程序Halt(SHIFT-F5)后,Plot窗口中将出现数据曲线。
图中的三条曲线分别代表Table、Input和Output三个数组的值练习三截图(4)练习四Step l 调用convolution程序关闭所有的文件,如同练习三中的一样,选用菜单File\Load Program…命令项,在对话框中选择文件…DSP_exp\unit_1\convolution\debug\ convolution.dxe。
并在随后的源文件对话框中选择文件…DSP_exp\unit_1\convolution\convolution.cpp。
Step2 打开统计特性选项选取菜单Tools\Statistical\Enable Profiling 项,使其变为有效。
再选取菜单View\Debug Windows\Statistical Profiling Results项,出现Statistical Profiling Results窗口。
Step 3 收集和检查统计特性数据练习四截图实验二:用SIMULATOR模拟实现数字信号处理1.实验二的练习本实验主要通过四个练习来了解如何利用SIMULATOR实现基本的信号处理方法。
实验包括以下几个练习:练习一:时域卷积运算练习二:DFT运算练习三:时域相关运算练习四:利用相关函数计算信号的功率谱2.实验步骤及结果(1)练习一步骤Step 1 调入程序启动运行VisualDSP++,运行菜单命令\Project\New来新建一个工程,工程名称自定义,正确设置工程的各个选项,将DSP_exp\unit_2\Conv目录下的源文件(conv.ASM和conv.ldf)加入到工程中,同时建立数据文件x.dat和y.dat,以及初始化文件zeros.dat。
注意:初始化文件中数据的个数必须和要初始化的数组的大小一致。
Step2 选择输入数据文件编译程序前,在下述程序行中将输入数据文件改为pulse1.dat和sin64.dat:.V AR inputx[LENGTH_X]= "pulse1.dat";.V AR inputy[LENGTH_Y]= "sin64.dat";其中pulse1.dat为单个冲击脉冲信号,sin64.dat为正弦信号。