数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版)-课件-9
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数字信号处理课件ppt
| rws (k ) |2
2 w
1 dz 1 C Sss ( z) H opt ( z)S xs ( z ) z 2πj
通过前面的分析, 因果维纳滤波器设计的一般方法可以按 下面的步骤进行：
(1) 根据观测信号x(n)的功率谱求出它所对应的信号模型的
传输函数，即采用谱分解的方法得到B(z)。 S xs ( z) (2) 求 B( z 1 ) 的Z反变换，取其因果部分再做Z变换，即 S xs ( z ) 舍掉单位圆外的极点，得 B( z 1 ) (3) 积分曲线取单位圆，应用（2.3.38）式和（2.3.39）式，计 算Hopt(z), E［|e(n)|2］min。
1 ˆ' rxx (m) N
N |m|1
n 0
x ( n ) x ( n m)
平稳随机序列通过线性系统：
y (n)
k
h( k ) x ( n k )
k
m y E[ y (n )]
h(k ) E[ x(n k )]
k
ryy (m)
m0
k=0, 1, 2, …
利用白化x(n)的方法求解维纳-霍夫方程:
x(n)=s(n)+υ (n)
H(z) (a)
ˆ y ( n) s ( n)
x(
x(n)
1 B( z )
w(n)
G(z) (b)
ˆ y ( n) s ( n)
x(
图2.3.5 利用白化x(n)的方法求解维纳-霍夫方程
D (m)
2 x
rxx (m)
2 x (m)
数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版)-课件-10
DSP可采用C语言和汇编语言开发，C程序可读性 强，开发方便。汇编程序代码精练，运行效率高， 但开发、维护繁琐。开发时上层控制采用C编程， 底层运算采用汇编编程，可达到高效率的开发结 果和代码效率。
实验内容
用C语言编写线性卷积的运算程序, 序列 x(n)={1 1 1 1 0 0 0 0}、y(n)={0 0 1 1 1 1 0 0}
PAGE 1: SCRATCH: origin = 0060h, length = 0020h /* 高速暂存器 RAM */
DMARAM: origin = 0C00h, length = 0300h /* DMA , length = 0080h /* 内部数据RAM */
用C语言生成一个360个点的正弦波数据文件，然 后编写C程序调用该数据文件。
在CCS上调试完成，观察卷积的输出结果。要求： 观察存储器中的数据、数据的时域图及频域图。
用汇编语言编写中断产生程序，运行中断产生程 序，分析中断发生的过程，观察中断向量表（在 0x180），观察中断处理子程序的入口地址。单 步执行中断程序，观察中断如何发生。
实验内容
用C语言编写发生中断的主程序，将线性卷积的 运算放在中断服务程序中完成，并将结果存放在 文件 juanji.dat 中。
C54x的存储器和FLASH存储器的应用 C54x多通道缓冲串口应用 C54x定时器实验 C54x外中断编程 C54x异步通信接口UART实验
DSP技术基础实验
CCS的使用及I/O口和中断仿真
实验目的
掌握CCS simulator的使用方法。 掌握CCS simulator的调试汇编程序、C程序及
STACK: origin = 1180h, length = 0560h /* 堆栈存储器空间 */
实验内容
用C语言编写线性卷积的运算程序, 序列 x(n)={1 1 1 1 0 0 0 0}、y(n)={0 0 1 1 1 1 0 0}
PAGE 1: SCRATCH: origin = 0060h, length = 0020h /* 高速暂存器 RAM */
DMARAM: origin = 0C00h, length = 0300h /* DMA , length = 0080h /* 内部数据RAM */
用C语言生成一个360个点的正弦波数据文件，然 后编写C程序调用该数据文件。
在CCS上调试完成，观察卷积的输出结果。要求： 观察存储器中的数据、数据的时域图及频域图。
用汇编语言编写中断产生程序，运行中断产生程 序，分析中断发生的过程，观察中断向量表（在 0x180），观察中断处理子程序的入口地址。单 步执行中断程序，观察中断如何发生。
实验内容
用C语言编写发生中断的主程序，将线性卷积的 运算放在中断服务程序中完成，并将结果存放在 文件 juanji.dat 中。
C54x的存储器和FLASH存储器的应用 C54x多通道缓冲串口应用 C54x定时器实验 C54x外中断编程 C54x异步通信接口UART实验
DSP技术基础实验
CCS的使用及I/O口和中断仿真
实验目的
掌握CCS simulator的使用方法。 掌握CCS simulator的调试汇编程序、C程序及
STACK: origin = 1180h, length = 0560h /* 堆栈存储器空间 */
《数字信号处理器技术开发原理与应用》教学大纲
《数字信号处理器技术开发原理与应用》教学大纲课程编号：IB3323019课程名称：数字信号处理器技术开发原理与应用英文名称：DSP Technology Theory and Application学时： 30 学分：2课程类型：任选 课程性质：学科基础课适用专业：全校电类各专业 先修课程：微机原理与系统开课学期：3 开课院系：通信工程学院一、课程的教学目标与任务本课程是一门数字信号处理器技术原理及开发方法课。
目的是使学生了解高速数字信号处理器硬软件特点，DSP工程实现技术的基本概念﹑方法和工具。
通过教学和上机实验实习, 掌握数字信号处理技术实现的方案设计﹑开发和应用的方法。
为今后进一步的学习、科研和实际工作打下基础。
二、本课程与其它课程的联系和分工本课程主要涉及数字信号处理器技术实现方法和系统开发的软硬件工程应用。
《微机原理与系统》是必须的先修课程，是DSP工程设计、开发方法的技术基础，是数字信号处理器系统实现所需要的硬软件基本概念和技术原理的基础课程。
三、课程内容及基本要求理论课授课内容、课时分配：(一) 数字信号处理技术概述及DSP结构和功能 ( 4学时)内容：教材的第一章：数字信号处理器技术综述；第二章：现代数字信号处理器介绍；第三章：C54x数字信号处理器结构。
1.基本要求（1）了解数字信号处理实现的各种技术﹑概念及发展，DSP开发方法及工具、DSP技术指标及分类、各种DSP芯片结构。
（2）掌握C54x DSP内部结构及外部功能﹑寄存器组织、存储空间构成、中断管理及片上外设。
2.重点、难点重点：C54x DSP内、外部结构及DSP开发方法。
难点：C54x DSP存储空间构成、中断管理及片上多种外设。
（二）C54x DSP指令及程序设计 （5学时）内容：教材的第四章：C54x数字信号处理器指令及使用；第五章：C54x数字信号处理器程序设计开发基础。
1.基本要求（1）掌握C54x寻址方式﹑指令﹑伪指令使用及存储空间配置，掌握编程﹑汇编﹑链接及调试方法。
数字信号处理ppt课件
23
三.自相关函数与 自协方差函数的性质
24
性质1 :相关函数与协方差函数的关系
Cxx m rxx m mx 2
Cxy m rxy m m*xmy
当 mx 0
Cxx m rxx m Cxy m rxy m
25
性质2：均方值、方差与相关函数和协方差函数
rxx
0
E
xn
2
Cxx 0 rxx 0 mx 2
五、功率谱密度
44
维纳——辛钦定理
1． 复频域
rxx
(m)
1
2
j
c Sxx (z)zm1dz,
Sxx
(z)
m
rxx
(m)z
m
C (Rx , Rx )
45
2. 频域
{ rxx(m)
1
2
Pxx (e j )e jm d
2
Pxx (e j ) rxx (m)e jm
m
46
3．性质
实平稳随机信号 rxx m rxx m
rxx m E x x n1 n1m
x1x2 p x1 , x2 ; m dx1dx2
18
自协方差函数
Cxx (m) E (xn1 mx )*(xn2 mx ) E (xn1 mx )*(xn1m mx )
rxx m mx 2
19
对于均值为零的随机过程 rxx m Cxx m
①偶函数
Pxx e j Pxx e j
②实函数
Pxx e j Pxx e j
③极点互为倒数出现
Sxx
z
Sxx
1 z
47
④功率谱在单位圆上的积分等于平均功率
E
x2
三.自相关函数与 自协方差函数的性质
24
性质1 :相关函数与协方差函数的关系
Cxx m rxx m mx 2
Cxy m rxy m m*xmy
当 mx 0
Cxx m rxx m Cxy m rxy m
25
性质2：均方值、方差与相关函数和协方差函数
rxx
0
E
xn
2
Cxx 0 rxx 0 mx 2
五、功率谱密度
44
维纳——辛钦定理
1． 复频域
rxx
(m)
1
2
j
c Sxx (z)zm1dz,
Sxx
(z)
m
rxx
(m)z
m
C (Rx , Rx )
45
2. 频域
{ rxx(m)
1
2
Pxx (e j )e jm d
2
Pxx (e j ) rxx (m)e jm
m
46
3．性质
实平稳随机信号 rxx m rxx m
rxx m E x x n1 n1m
x1x2 p x1 , x2 ; m dx1dx2
18
自协方差函数
Cxx (m) E (xn1 mx )*(xn2 mx ) E (xn1 mx )*(xn1m mx )
rxx m mx 2
19
对于均值为零的随机过程 rxx m Cxx m
①偶函数
Pxx e j Pxx e j
②实函数
Pxx e j Pxx e j
③极点互为倒数出现
Sxx
z
Sxx
1 z
47
④功率谱在单位圆上的积分等于平均功率
E
x2
《数字信号处理技术》PPT课件
为便于数学处理，对截断信号做周期延拓，得到虚拟的 无限长信号。
§14.4 信号的截断、能量泄露
周期延拓后的信号与真实信号是不同的，下面从数学的角 度来看这种处理带来的误差情况。
设有余弦信号x(t)，用矩形窗函数w(t)与其相乘，得到截 断信号：y(t) =x(t)w(t)
将截断信号谱 XT(ω)与原始信号谱X(ω)相比较可知，它已 不是原来的两条谱线，而是两段振荡的连续谱. 原来集中在f0处
a) 多种多样的工业用计算机。
§14.1 数字信号处理概述
2) 计算机软硬件技术发展的有力推动
b) 灵活、方便的计算机虚拟仪器开发系统
§14.1 数字信号处理概述
案例：铁路机车FSK信号检测与分析
京广线计划提速到200公里/小时 合作任务：机车状态信号识别(频率解调)
§14.2 模数(A/D)和数模(D/A)
§14.3 采样定理
2 采样定理
A/D采样前的抗混迭滤波：
对象
物理信号
传 感 器
电信号
放 大 调 制
电信号
A/D 转换
数字信号
展开
放大
低通滤波 (0~Fs/2)
§14.3 采样定理
用计算机进行测试信号处理时，不可能对无限长的 信号进行测量和运算，而是取其有限的时间片段进行分析， 这个过程称信号截断。
1、数字信号处理的主要研究内容
数字信号处理主要研究用数字序列来表示测试信号，并 用数学公式和运算来对这些数字序列进行处理。内容包括数字 波形分析、幅值分析、频谱分析和数字滤波。
A
X(0)
X(1)
0
t
X(2)
E
1 N
X
i
X(3)
X(4)
§14.4 信号的截断、能量泄露
周期延拓后的信号与真实信号是不同的，下面从数学的角 度来看这种处理带来的误差情况。
设有余弦信号x(t)，用矩形窗函数w(t)与其相乘，得到截 断信号：y(t) =x(t)w(t)
将截断信号谱 XT(ω)与原始信号谱X(ω)相比较可知，它已 不是原来的两条谱线，而是两段振荡的连续谱. 原来集中在f0处
a) 多种多样的工业用计算机。
§14.1 数字信号处理概述
2) 计算机软硬件技术发展的有力推动
b) 灵活、方便的计算机虚拟仪器开发系统
§14.1 数字信号处理概述
案例：铁路机车FSK信号检测与分析
京广线计划提速到200公里/小时 合作任务：机车状态信号识别(频率解调)
§14.2 模数(A/D)和数模(D/A)
§14.3 采样定理
2 采样定理
A/D采样前的抗混迭滤波：
对象
物理信号
传 感 器
电信号
放 大 调 制
电信号
A/D 转换
数字信号
展开
放大
低通滤波 (0~Fs/2)
§14.3 采样定理
用计算机进行测试信号处理时，不可能对无限长的 信号进行测量和运算，而是取其有限的时间片段进行分析， 这个过程称信号截断。
1、数字信号处理的主要研究内容
数字信号处理主要研究用数字序列来表示测试信号，并 用数学公式和运算来对这些数字序列进行处理。内容包括数字 波形分析、幅值分析、频谱分析和数字滤波。
A
X(0)
X(1)
0
t
X(2)
E
1 N
X
i
X(3)
X(4)
第三章1(0) 数字信号处理二PPT课件
满足 QQT I
2020/10/31
24
性能函数
E
[
e
2 j
]
是权系数的二次函数，存
在极小值。如果信号是平稳的，并具有不变的
统计特性，则性能函数的形状将保持不变，并
且在它的坐标系中保持固定。自适应过程将从
性能表面的某点出发，向下运动至最小点附近，
最后停在那儿。
2020/10/31
25
如果信号是非平稳的，并具有慢变化的统 计特性，可将性能表面视为”模糊的”或起伏 的，或在其坐标系中移动，这样自适应过程不 仅要向下移动至最小点，而且当性能表面移动 时，还要跟踪它的最小点。
ej d j y j d j XTj Wj d j WTj X j
2020/10/31
18
2. 最小均方误差和 最佳权系数
2020/10/31
19
性能函数
E [e2 j]E [d (j yj)2]E [d (j xT j w )2] E [d2 j]2E [djxT j]wj w T j E [xjxT j]wj
2020/10/31
26
令
j E w [ej2 j] E w [e 1j2 j], E w [e 22 jj], , E w [e N 2 j]j T
基于梯度法使性能函数到达它的最小点。
2020/10/31
2020/10/31
3
基于此，自从1967年B.Widrow等人提出自适应 滤波器以来，短短几十年间，自适应滤波器发展很 快，现已广泛应用于系统模型识别、通信信道的自 适应均衡、雷达与声纳的波束形成、心电图中的周 期干扰的减少或消除、噪声中信号的检测、跟踪、 增强及线性预测，电视接收机的自动增益控制、自 动频率微调。
2020/10/31
24
性能函数
E
[
e
2 j
]
是权系数的二次函数，存
在极小值。如果信号是平稳的，并具有不变的
统计特性，则性能函数的形状将保持不变，并
且在它的坐标系中保持固定。自适应过程将从
性能表面的某点出发，向下运动至最小点附近，
最后停在那儿。
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25
如果信号是非平稳的，并具有慢变化的统 计特性，可将性能表面视为”模糊的”或起伏 的，或在其坐标系中移动，这样自适应过程不 仅要向下移动至最小点，而且当性能表面移动 时，还要跟踪它的最小点。
ej d j y j d j XTj Wj d j WTj X j
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2. 最小均方误差和 最佳权系数
2020/10/31
19
性能函数
E [e2 j]E [d (j yj)2]E [d (j xT j w )2] E [d2 j]2E [djxT j]wj w T j E [xjxT j]wj
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令
j E w [ej2 j] E w [e 1j2 j], E w [e 22 jj], , E w [e N 2 j]j T
基于梯度法使性能函数到达它的最小点。
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3
基于此，自从1967年B.Widrow等人提出自适应 滤波器以来，短短几十年间，自适应滤波器发展很 快，现已广泛应用于系统模型识别、通信信道的自 适应均衡、雷达与声纳的波束形成、心电图中的周 期干扰的减少或消除、噪声中信号的检测、跟踪、 增强及线性预测，电视接收机的自动增益控制、自 动频率微调。
数字信号处理 第2版 教学课件 ppt 作者 张小虹 9数字信号处理1
第9章数字信号处理的DSP实现9.1 数字信号处理器介绍9.1.1 DSP芯片特点DSP芯片，即数字信号处理芯片，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芯片一般具有如下一些主要特点：（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并行执行。
9.1.2 DSP芯片的发展世界上第一片单片 DSP 芯片应当是1978年 AMI 公司宣布的 S2811，1979年美国Intel公司宣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芯片所必须有的单周期乘法器。
1980 年，日本 NEC 公司推出的uPD7720是第一片具有乘法器的商用 DSP 芯片。
在这之后，最成功的DSP 芯片当数美国德克萨斯仪器公司（Texas Instruments，简称TI）的一系列产品。
TI 公司在1982年成功推出其第一代 DSP 芯片 TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS320C10/C14/C15/C16/C17等，之后相继推出了第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28，第三代DSP芯片TMS320C30/C31/C32，第四代DSP芯片TMS320C40/C44，第五代 DSP 芯片TMS320C5x/C54x，第二代DSP芯片的改进型TMS320C2xx，集多片DSP芯片于一体的高性能DSP芯片TMS320C8x以及目前速度最快的第六代DSP芯片TMS320C62x/C67x等。
数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版)-课件-7
Total计算得到的观测序列的平均值。
STS模块
目标DSP使用32位变量 来统计算术和
主机使用64位变量来统 计算术和
主机端显 示之前可
注意：若
STS数据轮 询被禁止或
选择对数 据进行算
术滤波
频率太低，
则会存在目
标端STS数 据溢出导致
信息错误的
可能性
目标/主机统计变量处理
每轮询一次，目标DSP
统计变量清零
DSP/BIOS配置工具允许静态地创建对象并设置对象属性。
图形化配置
文本配置
当用户对一个配置文件进行保存时，配置工具自动生成相 应的文件并将其包含在当前项目中。
DSP/BIOS模块树
系统类 监测类 线程调度类 线程同步类 输入/输出类
CPU负荷图 统计视图
DSP/BIOS 分析工具
消息日志
出
开发实时多任务程序要解决的问题
多个处理算法的实时实现 存储资源的合理有效分配和回收 输入/输出设备的驱动开发，数据流的合理控制 实时应用程序的监测和调试
DSP/BIOS与操作系统
DSP/BIOS是TI 公司为其C6000，C5000，和C28x系列 DSP以及OMAP器件设计开发的实时多任务内核，尺寸可 裁减，是一个以TI DSP为平台的精简的操作系统内核，是 TI DSP多任务应用程序开发的最佳选择。
DSP/BIOS 分析工具
DSP/BIOS API
DSP/BIOS内核提供的API函数是按照模块来划分 的。
使用某个模块的API函数前，要生成该模块的一个 对象，针对该对象调用模块的API函数。
根据应用程序中配置和使用的模块不同， DSP/BIOS的代码大小为500到6500字不等。
STS模块
目标DSP使用32位变量 来统计算术和
主机使用64位变量来统 计算术和
主机端显 示之前可
注意：若
STS数据轮 询被禁止或
选择对数 据进行算
术滤波
频率太低，
则会存在目
标端STS数 据溢出导致
信息错误的
可能性
目标/主机统计变量处理
每轮询一次，目标DSP
统计变量清零
DSP/BIOS配置工具允许静态地创建对象并设置对象属性。
图形化配置
文本配置
当用户对一个配置文件进行保存时，配置工具自动生成相 应的文件并将其包含在当前项目中。
DSP/BIOS模块树
系统类 监测类 线程调度类 线程同步类 输入/输出类
CPU负荷图 统计视图
DSP/BIOS 分析工具
消息日志
出
开发实时多任务程序要解决的问题
多个处理算法的实时实现 存储资源的合理有效分配和回收 输入/输出设备的驱动开发，数据流的合理控制 实时应用程序的监测和调试
DSP/BIOS与操作系统
DSP/BIOS是TI 公司为其C6000，C5000，和C28x系列 DSP以及OMAP器件设计开发的实时多任务内核，尺寸可 裁减，是一个以TI DSP为平台的精简的操作系统内核，是 TI DSP多任务应用程序开发的最佳选择。
DSP/BIOS 分析工具
DSP/BIOS API
DSP/BIOS内核提供的API函数是按照模块来划分 的。
使用某个模块的API函数前，要生成该模块的一个 对象，针对该对象调用模块的API函数。
根据应用程序中配置和使用的模块不同， DSP/BIOS的代码大小为500到6500字不等。
dsp的原理与开发应用
DSP的原理与开发应用1. 什么是DSPDSP是数字信号处理（Digital Signal Processing）的缩写，指的是利用数字信号处理技术对信号进行采样、变换、滤波、编码、解码等处理的一种技术。
它将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，然后对数字信号进行各种信号处理操作，最后再转换回模拟信号输出。
DSP广泛应用于通信、图像处理、音频处理、生物医学信号处理等领域。
2. DSP的原理DSP的基本原理是将模拟信号转换为数字信号，然后利用数字信号处理算法对信号进行数字处理，最后再将数字信号转换为模拟信号输出。
具体来说，DSP的原理包括以下几个环节：2.1 信号采样信号采样是将连续的模拟信号按照一定的采样频率进行采样，得到一系列离散的采样点，将模拟信号转换为数字信号。
2.2 信号变换信号变换是将采样得到的离散信号进行一定的变换操作，常用的变换操作有傅里叶变换、小波变换等。
2.3 信号滤波信号滤波是对信号进行滤波处理，去除不需要的频率成分或者增强需要的频率成分。
滤波可以利用各种滤波器进行，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
2.4 信号编码解码信号编码解码是将数字信号进行编码，以便存储或传输，然后再解码回原始信号。
常用的信号编码解码方式有脉冲编码调制（PCM）、压缩编码等。
2.5 信号重构信号重构是将处理后的数字信号再转换为模拟信号输出，以便人类可识别或其他设备可接收。
3. DSP的开发应用DSP的开发应用非常广泛，涉及到多个领域。
3.1 通信领域在通信领域，DSP被广泛应用于调制解调、信号编解码、信号调理等方面。
例如，利用DSP技术可以实现音视频的实时传输、语音通信的编解码、无线通信的调制解调等。
3.2 图像处理领域在图像处理领域，DSP可用于图像的增强、滤波、边缘检测、图像识别等方面。
例如，利用DSP可以实现数字摄像头对图像进行实时处理，例如降噪、增强对比度等。
3.3 音频处理领域在音频处理领域，DSP被广泛应用于音频的降噪、编解码、音频增强等方面。
PPT课件 matlab在数字信号处理中的应用(第2版)
1-26
2.1 句柄图形
2.1.4 句柄对象的属性和设置
在MATLAB中所有的句柄对象都有属性。在创 建图形对象的同时，可以根据自己的实际需要， 通过设置这些属性可以来定义或者修改所需要的 图形。对象属性包括两部分：属性名和对应的数 值。
句柄对象有两个重要的操作函数： Get函数：
用来获取指定对象的属性值。 Set函数：
1.1.5 MATLAB R2006a的卸载
1-6
1.2 MATLAB的应用窗口
1.2.1 MATLAB桌面平台的菜单栏和工具栏
图1 MATLAB的桌面系统
1-7
1.2 MATLAB的应用窗口
MATLAB桌面平台的菜单栏
MATLAB桌面平台的菜单栏比较简单，由File(文件) 菜单、Edit(编辑)菜单、Debug菜单、Desktop菜单、 Window(窗口)菜单和Help(帮助)菜单组成。
1-38
3.2 波形的产生
波形是数字信号处理的最基础内容。没有波形信 号，数字信号处理就没了工作对象。MATLAB 2006a 内部提供了大量的函数，用来产生常用的信号波形。 产生波形的函数，如表3-1所示。
第1章 MATLAB R2006a 基础
1-1
主要内容
本章的学习目标： • 了解MATLAB语言的背景知识 • 掌握MATLAB安装的方法过程 • 掌握MATLAB基本窗口的使用 • 掌握MATLAB语言的基础知识
1-2
1.1 MATLAB概述
1.1.1 MATLAB语言简介
MATLAB是在20世纪80年代初期，由美国的MathWorks软 件开发公司正式推出的一种数学工具软件。利用MATLAB可以 实现科学计算、符号运算、算法研究、数学建模和仿真、数 据分析和可视化、科学工程绘图以及图形用户界面设计等强 大功能。
2.1 句柄图形
2.1.4 句柄对象的属性和设置
在MATLAB中所有的句柄对象都有属性。在创 建图形对象的同时，可以根据自己的实际需要， 通过设置这些属性可以来定义或者修改所需要的 图形。对象属性包括两部分：属性名和对应的数 值。
句柄对象有两个重要的操作函数： Get函数：
用来获取指定对象的属性值。 Set函数：
1.1.5 MATLAB R2006a的卸载
1-6
1.2 MATLAB的应用窗口
1.2.1 MATLAB桌面平台的菜单栏和工具栏
图1 MATLAB的桌面系统
1-7
1.2 MATLAB的应用窗口
MATLAB桌面平台的菜单栏
MATLAB桌面平台的菜单栏比较简单，由File(文件) 菜单、Edit(编辑)菜单、Debug菜单、Desktop菜单、 Window(窗口)菜单和Help(帮助)菜单组成。
1-38
3.2 波形的产生
波形是数字信号处理的最基础内容。没有波形信 号，数字信号处理就没了工作对象。MATLAB 2006a 内部提供了大量的函数，用来产生常用的信号波形。 产生波形的函数，如表3-1所示。
第1章 MATLAB R2006a 基础
1-1
主要内容
本章的学习目标： • 了解MATLAB语言的背景知识 • 掌握MATLAB安装的方法过程 • 掌握MATLAB基本窗口的使用 • 掌握MATLAB语言的基础知识
1-2
1.1 MATLAB概述
1.1.1 MATLAB语言简介
MATLAB是在20世纪80年代初期，由美国的MathWorks软 件开发公司正式推出的一种数学工具软件。利用MATLAB可以 实现科学计算、符号运算、算法研究、数学建模和仿真、数 据分析和可视化、科学工程绘图以及图形用户界面设计等强 大功能。
数字信号处理器(DSP)原理与应用.ppt
数字信号处理的实现方法
实现方法 PC机 高级语言 编程 速度 中等 快 慢 应用场合 非嵌入式 非嵌入式 嵌入式 适应性 复杂算法 复杂算法 简单算法
Tianjin University
性价比 较好 中等 较好
PC机＋高 速处理
单片机
硬件＋ 专用指令
汇编语言 编程
通用DSP
专用DSP
专用指令
硬件＋ 专用指令
•机器人视觉
•图像传输/压缩 •同态处理 •模式识别 •工作站
•动画/数字地图
Tianjin University
DSP芯片的主要应用领域
（1）信号处理
•频谱分析
（2）图像处理
•函数发生器
•模式匹配 •地震信号处理 •数字滤波 •锁相环
（3）仪器
（4）声音/语言 （5）控制 （6）军事应用 （7）电信 （8）无线电
MIPS(Million Instruction per second)是 一种评估DSP速度的一个指标。DSP运行频率也 是评估DSP的一个指标，他们二者之间的联系 需要考虑到DSP体系结构（是否多路并行结构、 是执行定点还是浮点运算）。
Tianjin University
价格 商业级 ：一般应用；适用于实验室等环境较好 场合； 工业级 ：可靠性好；适用于工业现场等环境恶 劣场合； 军品 ：可靠性高；适用于各种恶劣场合； 航空级 ：可靠性很高；适用于特殊场合；
Tianjin University
血压计
DSP系统基本构成
Tianjin University
输入
抗混叠 滤波 A/D DSP
平滑 滤波 D/A
输出
存储器
Tianjin University
2019【大学课件】数字信号处理器.ppt
9 10
11 12 13 14 15
1001 1010
1011 1100 1101 1110 1111
X（9） X（5）
X（13） X（3） X（11） X（15）
1001 0101
1101 0011 1011 1111
0110 1001 0110 0101
0110 1101 0110 0011 0110 1011 0110 1111
MVPD TABLE，*AR4
举例
/sundae_meng
7
2．绝对地址寻址
（3）PA寻址 端口（PA）
方法
用一个符 号或一个 常数来确 定外部 I/O口地 址
举例
PORTR
FIFO，*AR5
/sundae_meng
8
DP值是从0~511（29-1），以DP为基准的直接寻址把存储器分 成512页，7位的dma范围从0~127，每页有128个可访问的单元。
/sundae_meng 12
5．间接寻址
方法 特点
（AR0~AR7）→ ARAU0/ARAU1 → 16位无符号算术运 算→ 寻址范围为64K
可以在不改 变DP或SP的 情况下，随 机地寻址128 个存储单元 中的任何一 个单元。 /sundae_meng
LD #x，DP LD @u，A ADD @v，A =========== SSBX CPL LD @X1，A ADD @Y2， 11 A
CPL=0 7 位 dma 域 与 9bit 的 DP 相 结 合 形成16位的数据存储器地址。 CPL=1 7位dma域加上（正偏移）SP 的值形成16位的数据存储器地址。
/sundae_meng 3
寻址分类
数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版)-课件-6
步骤三：运行“setup CCStudio”配置程序，定义DSP芯片 和目标板类型
系统安装
步骤四：对CCS进行设置。选 择File→import，弹出图示对话 框根据Available Configurations 窗口下的选项选择你的目标系 统，在选定系统处单击鼠标右 键，点击Add to system configuration，系统即将目标 DSK添加到窗口System Configuration的My System下
CCS可以提供如下功能：
设置断点 在断点处自动修改窗口 观察变量 观察和编辑存储器和寄存器 利用测试点使数据流在目标系统和文件之间流动 观察调用堆栈 观察图形信号 代码性能测试 观察反汇编和C指令执行 提供GEL语言
C54x 处理器可视化集成开发环境——CCS
6.1 可视化集成开发环境 C54x CCS 6.2 CCS软件安装与设置
系统安装
步骤五：安装驱动程序 点击“Intall a Device Driver”，弹出选择器件驱动程序对
话框。
系统安装
步骤五：安装驱动程序 点击“Intall a Device Driver”，弹出选择器件驱动程
序对话框。
系统安装
步骤五：安装驱动程序 单击“OK”按钮，完成器件驱动程序的安装
CCS简介
CCS是一种针对TMS320系列DSP的集成开发环 境,在Windows操作系统下，采用图形接口界面，提 供有环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分 析等工具。
CCS有两种工作模式，即 软件仿真器模式：可以脱离DSP芯片，在PC机 上模拟DSP的指令集和工作机制，主要用于前期算 法实现和调试。 硬件在线编程模式：可以实时控制、运行DSP 芯片上的程序,在线编程和调试用户DSP硬件和应用 程序。
系统安装
步骤四：对CCS进行设置。选 择File→import，弹出图示对话 框根据Available Configurations 窗口下的选项选择你的目标系 统，在选定系统处单击鼠标右 键，点击Add to system configuration，系统即将目标 DSK添加到窗口System Configuration的My System下
CCS可以提供如下功能：
设置断点 在断点处自动修改窗口 观察变量 观察和编辑存储器和寄存器 利用测试点使数据流在目标系统和文件之间流动 观察调用堆栈 观察图形信号 代码性能测试 观察反汇编和C指令执行 提供GEL语言
C54x 处理器可视化集成开发环境——CCS
6.1 可视化集成开发环境 C54x CCS 6.2 CCS软件安装与设置
系统安装
步骤五：安装驱动程序 点击“Intall a Device Driver”，弹出选择器件驱动程序对
话框。
系统安装
步骤五：安装驱动程序 点击“Intall a Device Driver”，弹出选择器件驱动程
序对话框。
系统安装
步骤五：安装驱动程序 单击“OK”按钮，完成器件驱动程序的安装
CCS简介
CCS是一种针对TMS320系列DSP的集成开发环 境,在Windows操作系统下，采用图形接口界面，提 供有环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分 析等工具。
CCS有两种工作模式，即 软件仿真器模式：可以脱离DSP芯片，在PC机 上模拟DSP的指令集和工作机制，主要用于前期算 法实现和调试。 硬件在线编程模式：可以实时控制、运行DSP 芯片上的程序,在线编程和调试用户DSP硬件和应用 程序。
DSP原理及应用第二版课件
所有的软件中断。
RS (复位、外部硬件中断)。
NM I (外部硬件中断)。
29
第6章 TMS320C54x片内外设 也可以用软件进行 RS 和 NM I 中断。 NM I 中断不会对
TMS320C54x的任何操作方式发生影响。 NM I中断响应时， 所有其他的中断将被禁止。而复位 RS 是一个对TMS320C54x 所有操作方式产生影响的非屏蔽中断，复位后，TMS320C54x 的相关内部资源设置的状态如下：
31
第6章 TMS320C54x片内外设
ARP = 0 C16 = 0 DROM = 0 OVB = 0 XF = 1
ASM = 0 CLKOFF = 0 FRCT = 0 OVLY = 0
AVIS = 0 CMPT = 0 HM = 0 OVM = 0
BRAF = 0 CPL = 0 INTM = 1 SXM = 1
第6章 TMS320C54x片内外设
6.1 时 钟 发 生 器
图6-1 时钟电路时钟发生器为TMS320C54x提供时钟信 号，它包括一个内部振荡器和一个锁相环电路。时钟发生器可 以由内部振荡电路或外部时钟源驱动。
1
第6章 TMS320C54x片内外设 内部振荡电路驱动方式：将一个晶体跨接到X1和X2/
21
第6章 TMS320C54x片内外设 3．IDLE3模式 IDLE3模式类同于IDLE2，它使片内锁相环PLL暂停工作，
这样就完全使TMS320C54x停止了工作。与IDLE2相比， IDLE3更显著地降低了功耗。此外，如果系统需要工作在较低 频率，则IDLE3状态可重新配置PLL。进入和结束IDLE3模式 的方法同IDLE2。
C=1 DP = 0 OVA = 0 TC = 1
RS (复位、外部硬件中断)。
NM I (外部硬件中断)。
29
第6章 TMS320C54x片内外设 也可以用软件进行 RS 和 NM I 中断。 NM I 中断不会对
TMS320C54x的任何操作方式发生影响。 NM I中断响应时， 所有其他的中断将被禁止。而复位 RS 是一个对TMS320C54x 所有操作方式产生影响的非屏蔽中断，复位后，TMS320C54x 的相关内部资源设置的状态如下：
31
第6章 TMS320C54x片内外设
ARP = 0 C16 = 0 DROM = 0 OVB = 0 XF = 1
ASM = 0 CLKOFF = 0 FRCT = 0 OVLY = 0
AVIS = 0 CMPT = 0 HM = 0 OVM = 0
BRAF = 0 CPL = 0 INTM = 1 SXM = 1
第6章 TMS320C54x片内外设
6.1 时 钟 发 生 器
图6-1 时钟电路时钟发生器为TMS320C54x提供时钟信 号，它包括一个内部振荡器和一个锁相环电路。时钟发生器可 以由内部振荡电路或外部时钟源驱动。
1
第6章 TMS320C54x片内外设 内部振荡电路驱动方式：将一个晶体跨接到X1和X2/
21
第6章 TMS320C54x片内外设 3．IDLE3模式 IDLE3模式类同于IDLE2，它使片内锁相环PLL暂停工作，
这样就完全使TMS320C54x停止了工作。与IDLE2相比， IDLE3更显著地降低了功耗。此外，如果系统需要工作在较低 频率，则IDLE3状态可重新配置PLL。进入和结束IDLE3模式 的方法同IDLE2。
C=1 DP = 0 OVA = 0 TC = 1
数字信号处理ppt课件
a digital clock.数字式钟
4
Signal-----
• An indicator, such as a gesture or colored light, that serves as a means of communication.See Synonyms at gesture
• 信号：一种用作通讯交流手段的指示，比如一种手势或有色 的光参见 gesture
• the center is too bright, while the border is too dark
13
•a great example of how DSP can improve the
understandability of data.
• Digital filtering was able to convert the raw image (on the left) into a processed image (on the right).
• Suppose we attach an analog-to-digital converter to a computer, and then use it to acquire a chunk of real world data. DSP answers the question: What next?
• A message communicated by such means. • 信号：用这种手段传达的信息 • Electronics An impulse or a fluctuating electric quantity, such as
voltage, current, or electric field strength, whose variations represent coded information. • 【电子学】 电波：电脉冲或变化的电量，比如电压、电流或 电场强度，它们的变化表示着编码后的信息 • The sound, image, or message transmitted or received in telegraphy, telephony, radio, television, or radar. • 信号：由电报、电话、收音机、电视机或雷达传播或收到的 声音、影像或信息
4
Signal-----
• An indicator, such as a gesture or colored light, that serves as a means of communication.See Synonyms at gesture
• 信号：一种用作通讯交流手段的指示，比如一种手势或有色 的光参见 gesture
• the center is too bright, while the border is too dark
13
•a great example of how DSP can improve the
understandability of data.
• Digital filtering was able to convert the raw image (on the left) into a processed image (on the right).
• Suppose we attach an analog-to-digital converter to a computer, and then use it to acquire a chunk of real world data. DSP answers the question: What next?
• A message communicated by such means. • 信号：用这种手段传达的信息 • Electronics An impulse or a fluctuating electric quantity, such as
voltage, current, or electric field strength, whose variations represent coded information. • 【电子学】 电波：电脉冲或变化的电量，比如电压、电流或 电场强度，它们的变化表示着编码后的信息 • The sound, image, or message transmitted or received in telegraphy, telephony, radio, television, or radar. • 信号：由电报、电话、收音机、电视机或雷达传播或收到的 声音、影像或信息
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（RTDX），支持在MATLAB环境下高速调试硬件DSP 目标板。
支持针对C2000，C55xx，C6000处理器的PIL仿真。
CCS Link工具包包含有自动接口组件、工程生成 组件和检验组件。
自动接口组件
自动接口组件是一系列程序的集合，它支持在 MATLAB环境中使用CCS Link所提供的MATLAB函数 直接创建连接对象来控制和处理目标处理器。
MATLAB和Simulink是MathWorks公司为科学研究工作提供的两 大仿真计算核心软件产品。
MATLAB科学计算软件是以矩阵计算的形式，用于算法开发、数 据可视化、数据分析以及数值计算的高级计算语言。
基于模型的设计软件Simulink则采用图形化方式用于建模与仿真 复杂的动态系统。
MATLAB/Simulink的交互式编程语言简单易学，图形化模块组织 结构清晰、构成方便。附加的工具箱及模块集解决了特定应用类 型问题，扩展了应用环境。
第九章 现代数字信 号处理技术系统开发
本章内容：
9.1 数字信号处理系统算法仿真与实现— MATLAB/Simulink
9.2 数字信号处理系统算法实现－FPGA
9.3 数字信号处理系统DSP外围解决方案－TI 模拟器件
现代数字信号处理技术系统开发
9.1 数字信号处理系统算法仿真与实现— MATLAB/Simulink
MALAB/Simulink简介
MathWorks公司提供了超过80种软件组成的MATLAB 产品家族，所有产品都基于科学计算的MATLAB语言 环境。
Stateflow Coder Blocksets Simulink RTW
Toolboxes MATLAB Compiler
MATLAB软件产品关系图
CCS Link组件及特点
集成在MATLAB/Simulink中的CCS Link工具包把 MATLAB/Simulink同TI公司的集成软件开发环境CCS IDE（以下简称CCS)连接在一起。
MATLAB/Simulink、CCSLink、CCS和目标处理器 DSPs之间的关系如图 ：
MATLAB and Simulink® Embedded IDE Link™ CC（CCS Link）
MALAB/Simulink简介
MATLAB是MathWorks产品家族中所有产品的基 础。
Toolboxes封装了大量面向特定应用的专业函数， 用于扩展MATLAB基本环境，解决特定领域的工 程问题。
MATLAB Compiler是一种编译工具，它可以将M 语言函数文件转化产生独立应用程序或者软件组 件。
MATLAB/Simulink与DSP
传统的DSP应用系统设计流程分为两个部分：算法开 发设计和产品实现 。
开发设计
MATLAB\Simulink建立 算法系统仿真
根据仿真程序编写汇编程 序或C 语言程序
系统在线仿真调试
脱机运行测试
产品实现
将结果通过CCS 传输存储 到电脑内，通过MATLAB
MALAB/Simulink简介
例：使用Communications Blockset和Signal Processing Blockset中的模块，搭建一个多速率通讯防务系统模型。
MALAB/Simulink简介
Simulink基础上集成的Stateflow，是有限状态机（finite state machine）的图形工具，可以用于解决复杂的逻 辑问题，用户可以通过图形化工具实现在不同状态之间 的转换。
工程生成组件
工程生成组件支持用户直接从Simulink模型自动生成 目标DSP的可执行目标代码。
工程生成组件主要完成的工作有：
基于工程的自动化构建过程：将Real-Time Workshop 生成的C代码自动创建并构造工程。
与仿真结果比较
否 结果是否一致？
是
否 结果是否一致?
是
固化程序
DSP实时系统软件开发流程
MATLAB/Simulink与DSP
传统的DSP应用系统设计方法费时、费力且易出错，为 了解决这个问题，就有了DSP系统级设计方法，其核心 是将算法设计和系统实现在统一的开发环境中进行。
MathWorks公司和TI公司联合开发的Embedded IDE Link CC（较低版本为MATLAB Link for Code Composer Studio，简称CCS Link）就是为了完成系统 级设计而出现的。 CCS Link提供了MATLAB/Simulink 与目标DSP的之间的通信接口。
算法开发及 基于模型设计
软件验证及调 试
Code Composer Studio™
C2000™
C5000™
C6000™
OMAP™
嵌入软件
CCS Link组件及特点
CCS Link主要有以下一些特点：
提供MATLAB函数，完成TI DSPs系统软件的自动调试、 验证。
直接从Simulink仿真模型生成面向TI DSPs的工程文件。 支持XDS510/XDS560与DSP间的实时数据交换
Stateflow Coder是一个单独提供的，能与Stateflow结 合使用的工具，可以生成嵌入式整型，浮点型，或生成 用于单机的固定点C代码。
实时代码生成工具Real-Time Workshop（RTW）可以 直接将 Simulink的模型框图和Stateflow的状态图转换 成高效优化的C程序代码。
自动接口组件主要有以下一些功能：
使用MATLAB命令窗口的函数访问或处理目标DSP芯 片上及CCS环境下的数据和文件。
在MATLAB环境下编写脚本文件自动完成开发环境中 的复杂任务：包括实现MATLAB与DSP间的实时通信 （RTDX）、交互调试及分析。
设置断点、逐步执行代码、设置变量及取回剖析报告 等。
MALAB/Simulink简介
Simulink产品家族建立在MATLAB平台上，增加 了基于模型设计、系统级仿真和嵌入式系统实现 的功能。
模块库（Blocksets）是MathWorks公司提供的面 向特定领域的专业模块库。通过Simulink提供的 丰富可定制的功能块blocksets，可以迅速地创建 动态系统模型。
支持针对C2000，C55xx，C6000处理器的PIL仿真。
CCS Link工具包包含有自动接口组件、工程生成 组件和检验组件。
自动接口组件
自动接口组件是一系列程序的集合，它支持在 MATLAB环境中使用CCS Link所提供的MATLAB函数 直接创建连接对象来控制和处理目标处理器。
MATLAB和Simulink是MathWorks公司为科学研究工作提供的两 大仿真计算核心软件产品。
MATLAB科学计算软件是以矩阵计算的形式，用于算法开发、数 据可视化、数据分析以及数值计算的高级计算语言。
基于模型的设计软件Simulink则采用图形化方式用于建模与仿真 复杂的动态系统。
MATLAB/Simulink的交互式编程语言简单易学，图形化模块组织 结构清晰、构成方便。附加的工具箱及模块集解决了特定应用类 型问题，扩展了应用环境。
第九章 现代数字信 号处理技术系统开发
本章内容：
9.1 数字信号处理系统算法仿真与实现— MATLAB/Simulink
9.2 数字信号处理系统算法实现－FPGA
9.3 数字信号处理系统DSP外围解决方案－TI 模拟器件
现代数字信号处理技术系统开发
9.1 数字信号处理系统算法仿真与实现— MATLAB/Simulink
MALAB/Simulink简介
MathWorks公司提供了超过80种软件组成的MATLAB 产品家族，所有产品都基于科学计算的MATLAB语言 环境。
Stateflow Coder Blocksets Simulink RTW
Toolboxes MATLAB Compiler
MATLAB软件产品关系图
CCS Link组件及特点
集成在MATLAB/Simulink中的CCS Link工具包把 MATLAB/Simulink同TI公司的集成软件开发环境CCS IDE（以下简称CCS)连接在一起。
MATLAB/Simulink、CCSLink、CCS和目标处理器 DSPs之间的关系如图 ：
MATLAB and Simulink® Embedded IDE Link™ CC（CCS Link）
MALAB/Simulink简介
MATLAB是MathWorks产品家族中所有产品的基 础。
Toolboxes封装了大量面向特定应用的专业函数， 用于扩展MATLAB基本环境，解决特定领域的工 程问题。
MATLAB Compiler是一种编译工具，它可以将M 语言函数文件转化产生独立应用程序或者软件组 件。
MATLAB/Simulink与DSP
传统的DSP应用系统设计流程分为两个部分：算法开 发设计和产品实现 。
开发设计
MATLAB\Simulink建立 算法系统仿真
根据仿真程序编写汇编程 序或C 语言程序
系统在线仿真调试
脱机运行测试
产品实现
将结果通过CCS 传输存储 到电脑内，通过MATLAB
MALAB/Simulink简介
例：使用Communications Blockset和Signal Processing Blockset中的模块，搭建一个多速率通讯防务系统模型。
MALAB/Simulink简介
Simulink基础上集成的Stateflow，是有限状态机（finite state machine）的图形工具，可以用于解决复杂的逻 辑问题，用户可以通过图形化工具实现在不同状态之间 的转换。
工程生成组件
工程生成组件支持用户直接从Simulink模型自动生成 目标DSP的可执行目标代码。
工程生成组件主要完成的工作有：
基于工程的自动化构建过程：将Real-Time Workshop 生成的C代码自动创建并构造工程。
与仿真结果比较
否 结果是否一致？
是
否 结果是否一致?
是
固化程序
DSP实时系统软件开发流程
MATLAB/Simulink与DSP
传统的DSP应用系统设计方法费时、费力且易出错，为 了解决这个问题，就有了DSP系统级设计方法，其核心 是将算法设计和系统实现在统一的开发环境中进行。
MathWorks公司和TI公司联合开发的Embedded IDE Link CC（较低版本为MATLAB Link for Code Composer Studio，简称CCS Link）就是为了完成系统 级设计而出现的。 CCS Link提供了MATLAB/Simulink 与目标DSP的之间的通信接口。
算法开发及 基于模型设计
软件验证及调 试
Code Composer Studio™
C2000™
C5000™
C6000™
OMAP™
嵌入软件
CCS Link组件及特点
CCS Link主要有以下一些特点：
提供MATLAB函数，完成TI DSPs系统软件的自动调试、 验证。
直接从Simulink仿真模型生成面向TI DSPs的工程文件。 支持XDS510/XDS560与DSP间的实时数据交换
Stateflow Coder是一个单独提供的，能与Stateflow结 合使用的工具，可以生成嵌入式整型，浮点型，或生成 用于单机的固定点C代码。
实时代码生成工具Real-Time Workshop（RTW）可以 直接将 Simulink的模型框图和Stateflow的状态图转换 成高效优化的C程序代码。
自动接口组件主要有以下一些功能：
使用MATLAB命令窗口的函数访问或处理目标DSP芯 片上及CCS环境下的数据和文件。
在MATLAB环境下编写脚本文件自动完成开发环境中 的复杂任务：包括实现MATLAB与DSP间的实时通信 （RTDX）、交互调试及分析。
设置断点、逐步执行代码、设置变量及取回剖析报告 等。
MALAB/Simulink简介
Simulink产品家族建立在MATLAB平台上，增加 了基于模型设计、系统级仿真和嵌入式系统实现 的功能。
模块库（Blocksets）是MathWorks公司提供的面 向特定领域的专业模块库。通过Simulink提供的 丰富可定制的功能块blocksets，可以迅速地创建 动态系统模型。