DSP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。
DSP大作业(201111768)
2.1 基于 DSP 的转台控制系统功能分析
根据系统要求，DSP 运动控制系统的主体部分如图-6 所示。
RS232 串口单元 DSP TMS 320LF 2407 电源单元 电机 控制接口 上位机
驱动 模块
被控 电机
I/O 单元
光电 隔离 模块
光电 编码器
图-6 基于 DSP 的转台控制系统功能模块
2.3 步进电机运动控制系统及其运动控制器
步进电机控制系统主要由步进电机运动控制器、环行分配器、功率放大 器、步进电机组成如图-7 所示。
步 进 电 机 运 动 控 制 器
脉冲信号 方向信号 方式信号
环 形 分 配 器
步 进 电 机 驱 动 器
功 率 放 大 器
步进电机
图-7 步进电机控制系统结构图
（1）RS232 串口单元：通过串行通信接口（SCI）从上位 PC 机读取控制 指令，以及向上位 PC 机发送测角信号。 （2）电源单元：为步进电机驱动器以及光电编码器提供直流电源。 （3）I/O 单元：该模块主要采集光电编码器测角信号。 （4）电机控制接口：由该接口输出控制脉冲信号和方向信号给步进电机 驱动模块。
1 光电成像跟踪系统总体设计
实时光电成像跟踪系统的主要任务是从目标的图像序列中检测运动信 息，估计运动及参数并给出伺服机构控制算法，从而使光电成像跟踪系统准 确跟踪目标或目标特征的运动轨迹。
1.1 光电成像跟踪系统工作原理
光电成像跟踪系统通常是由探测系统及伺服机构联合组成的。探测系统 提供测量信息，伺服机构完成对目标的跟踪，结构如图-1 所示。
2 系统硬件设计
系统硬件平台是完成运动目标自动检测与跟踪的重要保证，通过对实验 场景的分析以及目标检测和跟踪算法的研究，根据性能要求和实验室设备条 件，本文设计研制了一套硬件平台：采用 DSP 实验系统作为转台控制系统主 要的硬件处理器；选定了用于获取图像的 CCD 摄像机、图像采集卡和二维精 密电控旋转台；以及转台步进电机驱动器、光电编码器、光电耦合器等；图 像输出设备采用了实验室里己有的显示器。本章将对本系统主要的硬件部分 的构成及功能做详细的介绍。
西工大DSP大作业
西工大DSRt作业实验1基于CCS的简单的定点DSF程序一、实验要求1、自行安装CCS3.3版本，配置和运行CCS2、熟悉CCS开发环境，访问读写DSP勺寄存器AC0-AC3 AR0-AR7,PC, T0-T33、结合C5510的存储器空间分配，访问DSR的内部RAM4、编写一个最简单的定点DSP程序，计算下面式子y=0.1*1.2+35*20+15*1.65、采用定点DSP进行计算，确定每个操作数的定点表示方法，最后结果的定点表示方法，并验证结果6、对编写的程序进行编译、链接、运行、断点执行、单步抽并给出map映射文件二、实验原理DSP芯片的定点运算---Q格式（转）2008-09-03 15:47 DSP 芯片的定点运算1. 数据的溢出：1＞溢出分类：上溢（oveflow ）: 下溢（underflow ）2＞溢出的结果：Max MinMin Max un sig ned char 0 255 sig ned char -128 127 un sig nedint 0 65535 signed int -32768 32767上溢在圆圈上按数据逆时针移动；下溢在圆圈上顺时钟移动。
例：signed int : 32767+1 = —32768 ; -32768-1 = 32767 unsigned char : 255+1 = 0; 0-1 = 2553＞为了避免溢出的发生，一般在DSP中可以设置溢出保护功能。
当发生溢出时，自动将结果设置为最大值或最小值。
2. 定点处理器对浮点数的处理：1＞定义变量为浮点型(float , double ),用C语言抹平定点处理器和浮点处理器2＞放大若干倍表示小数。
比如要表示精度为0.01的变量，放大100倍去运算，3＞定标法：Q格式：通过假定小数点位于哪一位的右侧，从而确定小数的精度。
Q0 :小数点在第0位的后面，即我们一般采用的方法Q15 小数点在第15位的后面，0~ 14位都是小数位。
哈工大DSP大作业
DSP-F2812的最小系统设计姓名学号班级时间一、设计目的：TMS320F2812DSP是TI公司一款用于控制的高性能、多功能、高性价比的32位定点DSP。
它整合了DSP和微控制器的最佳特性，集成了事件管理器，A/D转换模块、SCI通信接口、SPI外设接口、eCAN 总线通信模块、看门狗电路、通用数字I/O口、多通道缓冲串口、外部中断接口等多个功能模块，为功能复杂的控制系统设计提供了方便，同时由于其性价比高，越来越多地被应用于数字马达控制、工业自动化、电力转换系统、医疗器械及通信设备中。
通过本课程的学习，我对DSP的各个模块有了较为深入的了解，希望可以通过对最小系统的设计，进一步加深对DSP的学习，能在实践中运用DSP，提高自己的动手实践能力。
二、设计思路所谓最小系统就是由主控芯片加上一些电容、电阻等外围器件构成，其能够独立运行，实现最基本的功能。
为了验证DSP的最基本的功能，我设计了如下单元：有源电路的设计、复位电路及JATG下载口电路的设计、外扩RAM的设计、串口电路的设计、外扩A/D模块电路的设计。
三、详细设计步骤和原理1、电源电路的设计TMS320F2812工作时所要求的电压分为两部分：3.3V的Flash电压和1.8V的内核电压。
TMS320F2812对电源很敏感，所以在此推荐选择电压精度较高的电源芯片TPS767D318。
TPS767D318芯片输入电压为+5V，芯片起振，正常工作之后，能够产生3.3V和1.8V两种电压电压供DSP使用。
如下图所示：2、复位电路及JATG下载口电路的设计考虑到TPS767D301芯片自身能够产生复位信号，此复位信号可以直接供DSP芯片使用，所以不用为DSP设置专门的复位芯片。
在实际设计过程中，考虑到JATG下载口的抗干扰性，在与DSP 相连接的接口均需要采用上拉设计。
3、外扩RAM的设计TMS320F2812芯片内部具有18K*16位RAM空间。
当程序代码长度小于18K*16位时，该芯片内部的RAM空间就能够满足用户的需求。
DSP大作业报告
选课时间：___周二晚10、11、12实验报告课程名称: DSP与智能系统实验名称: _____DSP大作业指导老师: _______张珣姓名：_____学号：____班级：____专业：__实验日期：___一、实验要求以DSP芯片TMS320C54为例，设计一个完整的硬件电路，要求包括：1.电源电路；2.复位电路；3.振荡电路；4.JTAG电路；5.4X4矩阵按键；6.一个LED指示灯；7.外部8K RAM(地址：2000H – 3FFFH)；8.外部8K RAM(地址：4000H – 5FFFH)；9.8位ADC(6000H – 6003H)。
二、实验原理1.原理介绍1.1 中断概念中断响应过程：a．接受中断请求。
必须由软件中断（从程序代码）或硬件中断（从一个引脚或一个基于芯片的设备）提出请求去暂停当前主程序的执行；b．响应中断。
必须能够响应中断请求。
如果中断是可屏蔽的，则必须满足一定的条件，按照一定的顺序去执行。
而对于非可屏蔽中断和软件中断，会立即作出响应；c．准备执行中断服务程序并保存寄存器的值；d．执行中断服务子程序。
调用相应得中断服务程序ISR，进入预先规定的向量地址，并且执行已写好的ISR。
中断类别：可屏蔽中断：这些中断可以用软件加以屏蔽或解除屏蔽；不可屏蔽中断：这些中断不能够被屏蔽，将立即响应该类中断并转入相应的子程序去执行。
所有软件调用的中断都属于该类中断。
中断的优先级：如果多个中断被同时激发，将按照他们的中断优先级来提供服务。
中断优先级是芯片内部已定义好的，不可修改。
1.2模数控制模数模块介绍：ADC模块有16个通道，可配置为两个独立的8通道模块以方便为事件管理器A和 B服务。
两个独立的8通道模块可以级连组成16通道模块。
虽然有多个输入通道和两个序列器，但在ADC内部只有一个转换器，同一时刻只有1路ad进行转换数据。
模数转换的程序控制：模数转换相对于计算机来说是一个较为缓慢的过程。
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。
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实验课大作业设计
DSP实验课大作业设计一实验目的二实验内容三实验步骤该实验中设定的几个参数（必须给出）TargetDistance=[3000 8025 8025 s]---------------目标距离TargetVelocity=[50 0 -120 v]---------------目标速度四实验结果及讨论本部分将详细分析实验得到的数据、图像、误差、产生速度模糊的原因以及脉压频域、时域执行周期。
4.1脉压、MTI、MTD结果的比较:（1）脉冲压缩的结果对比如图1所示。
通过上图可以看到，前后共有16个PRT，每个PRT都有3根线,距离可以算出是(x-1)*75m=s m……。
目标1是第一根,有遮挡,所以幅度低,带宽小,且与系数不匹配,时域的脉压峰就宽。
目标2与3由于距雷达距离相等，所以脉压结果重合矢量相加，中间线幅度在明显变化,相当于目标4的(1-0.5,1+0.5)倍之间。
（2）MTI结果对比如图2所示。
由于目标2是静止目标经过1次时延对消被滤除了，按照“MTI幅度-速度响应曲线”,199m/s处的MTI增益最大,0m/s和398m/s的响应都是0,以此来解释3个运动目标相对的幅度变化关系。
例如，230m/s的增益比278m/s（等同于-120m/s）的增益大，这解释了MTI前后目标3、4间幅度对比的变化。
（3）MTD结果对比如图3所示。
MTD算法实现了每个通道对应一个中心频率为(PRF/16)*n(n=-8,-7…6,7)的多通道滤波器组，这样可以将不同速度的目标通过不同的滤波器分辨出，通道数越多，速度分辨率越高。
另外，当多普勒频率刚好或接近为某个中心频率的目标通过滤波器时，该目标会得到“足量的”相参积累。
无泄漏时，MTD的幅度增益对所有速度的目标都是16倍。
目标二为静目标，正好处在通道0的中心，从而进行了相参积累，输出幅度增益最大。
频谱泄漏与多普勒通道的频率分辨率有关,最严重的泄漏发生在：fd=(2n+1)/2*分辨率或者等效的v=(2n+1)/2*速度分辨率如速度分辨率为25m/s,速度为37.5m/s,则在多普勒通道1和2上有“等值的平顶”，幅度较低。
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。
西工大DSP大作业
实验1 基于CCS的简单的定点DSP程序一、实验要求1、自行安装CCS3.3版本，配置和运行CCS2、熟悉CCS开发环境，访问读写DSP的寄存器AC0-AC3，ARO-AR7, PC, T0-T33、结合C5510的存储器空间分配，访问DSP的内部RAM4、编写一个最简单的定点DSP程序，计算下面式子y=0.1*1.2+35*20+15*1.65、采用定点DSP进行计算，确定每个操作数的定点表示方法, 最后结果的定点表示方法，并验证结果6、对编写的程序进行编译、链接、运行、断点执行、单步抽并给出map映射文件二、实验原理DSP芯片的定点运算---Q格式(转) 2008-09-03 15:47 DSP芯片的定点运算1．数据的溢出：1>溢出分类：上溢（overflow）：下溢（underflow）2>溢出的结果：Max MinMin Max unsigned char 0 255 signed char -128 127 unsigned int 0 65535 signed int -32768 32767上溢在圆圈上按数据逆时针移动；下溢在圆圈上顺时钟移动。
32767 ＝1-32768-；32768－＝32767+1：int signed ：例unsigned char：255+1＝0；0-1＝2553>为了避免溢出的发生，一般在DSP中可以设置溢出保护功能。
当发生溢出时，自动将结果设置为最大值或最小值。
2．定点处理器对浮点数的处理：1>定义变量为浮点型（float，double），用C语言抹平定点处理器和浮点处理器的区2>放大若干倍表示小数。
比如要表示精度为0.01的变量，放大100倍去运算，运算3>定标法：Q格式：通过假定小数点位于哪一位的右侧，从而确定小数的精度。
Q0：小数点在第0位的后面，即我们一般采用的方法Q15小数点在第15位的后面，0～14位都是小数位。
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大作业一．要求1.利用matlab软件对audio1211.wav音频信号进行数字信号采样，分别对采样后的信号进行时/频域分析，并提供仿真图和分析说明；（35）2.设计合理的数字滤波器，滤去音频信号中的蜂鸣音，给出详细设计流程，并提供频域仿真图和分析说明；（45）3.将数字滤波后的数字信号转换成wav格式音频文件，统一命名为audio1211proc.wav，作为附件上交。
（15）二．分析(1）通过播放所给音乐文件，很明显能听出wav文件中包含蜂鸣噪音，所以我们应该先分析频谱。
在matlab下可以用函数wavread/audioread读入语音信号进行采样，通过wavread得到声音数据变量x和采样频率fs、采样精度nbits，在读取声音信号之后，利用读出的采样频率作为参数，这段音频读出的采样精度为16，fs为44100hz，将此后采集时间、fft的参数设置为fs，也就是44100hz。
通过plot函数绘制出了音频信号与时间的关系图pic1，使用fft函数进行fft处理。
处理后的信号频谱pic2，如下所示图1.音频信号与时间的关系图从图1横坐标我们看到t在9-10s之间截止，与我们在音乐播放器中显示的时间一致。
图2.图2为运用fft后得到的处理结果，可以从中读取到，在293.7hz、4671hz 附近幅值突然增大，可以确定为噪声干扰。
所以我们应该针对频率附近进行滤波。
如果针对性进行滤波处理，应该使用低通滤波器进行处理，去除这部分的噪音。
之后需要选定滤波器并进行程序设计，在4671hz附近进行滤波,去除蜂鸣杂音。
（2）需要对蜂鸣音进行除去，自然需要用到滤波器。
所以第二步需要设计滤波器并给出详细流程。
在第一问的频谱分析中，通过FFT已经知道噪音所在，所以需要针对这个问题设计参数。
在这里选用巴特沃斯低通滤波器进行处理，需要设定好的参数有通带边界频率、阻带边界频率、通带最大衰减和通过阻带的最小分贝数（由buttord在matlab 定义得）。
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。
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无限冲激响应滤波器（IIR）算法及实现姓名：***学号：***********专业班级：电子信息工程（2）班指导老师：***日期：2016/6/2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。
滤波是信号处理中的一个重要概念。
滤波分经典滤波和现代滤波。
经典滤波的概念，是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念。
根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路。
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。
用可编程DSP芯片实现数字滤波可通过修改滤波器的参数十分方便的改变滤波器的特性。
原理：1．无限冲激响应数字滤波器的基础理论。
利用模拟滤波器成熟的理论及其设计方法来设计IIR数字低通滤波器是常用的方法。
H s，再按照一设计过程是：按照数字滤波器技术指标要求一个过渡模拟低通滤波器()aH s转换成数字低通滤波器函数H(z)。
由此可见，设计的关键问题就定的转换关系将()aH s转换成z平面上的H（z）。
是要找到这种关系，将s平面的()aH s从s平面转换到z平面的方法有多种，但工程上常用的是脉冲响将系统函数()a应不变法和双线性变换法。
在课题中我们采用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器。
通过采用非线性频率压缩的方法，将整个模拟频率轴压缩到±π/T之间，再用Z=sT e 转换到z 平面上。
设()a H s ，s=j Ω，经过非线性频率压缩后用1()a H s ，1S =j 1Ω表示，这里用正切变换实现频率压缩： 121tan()2T T Ω=Ω 实现了s 平面上整个虚轴完全压缩到1S 平面上虚轴的±π/T 之间的转换。
由上式得到：j Ω=11211j T j T e T e -Ω-Ω-+代人s=j Ω，1S =j 1Ω，得到：11211s Ts Te S T e---=+ 再通过z=1s Te 从1S 平面转换到Z 平面得到11211z S T z---=+ ; 22s T z s T+=- 上面两式即称为双线性变换。
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： ① 确定数字低通滤波器的技术指标：通带边缘频率 fp1Hz 、待求阻带边缘频率 fs1Hz 和待求阻带衰减-20log δsdB 。
模拟边缘频率为：fp1=1000Hz ，fs1=12000Hz阻带边缘衰减为：-20log δs=30dB②将数字低通滤波器的技术指标转换成响应的模拟低通滤波器的技术指标。
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Ω s1。
Ωp1=2πfp1/fs=2π1000/25000=0.08π弧度 Ωs1=2πfs1/fs=2π12000/25000=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)=794727.2 弧度/秒-由已给定的阻带衰减-20log δs 确定阻带边缘增益δs 。
因为-20log δs=30，所以log δs=-30/20,δs=0.03162 计算所需滤波器的阶数：n ≥111log(1)2log()ss p δωω-=21log(1)(0.03162)794727.22log()6316.5-=0.714因此，一阶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：H（z）=11 6316.50.1122(1)110.7757 500006316.51zz zz--+=--++因此差分方程为：y[n]=0.7757y[n-1]+0.1122x[n]+0.1122x[n-1] 软件流程图：一、软件实现1、实验准备—设置软件仿真模式—启动CCS2、打开工程、浏览程序。
3、编译并下载程序4、打开窗口：*选择菜单View—>Graph->Time/Frequency…,进行如下设置出现窗口如下：选择菜单View->Graph->Time/Frequency…,进行如下设置：出现窗口：5、清除显示：在以上打开的窗口中单击鼠标右键，选择弹出菜单中“Clear Display”功能。
6、设置断点：在程序iir.c中有注释“/*请在此句上设置软件断点*/”的语句上设置软件断点7、运行并观察结果（1）选择“Debug”菜单中的“RUN”项，或按F5键运行程序。
（2）观察“IIR”窗口中时域图形：观察滤波效果。
实验结果：本次调试过程中出现了不少问题，但在辅导老师的指导下顺利完成IIR数字滤波实验。
软件调试结果如下图示：输入波形为一个低频率的正弦波与一个高频率的余弦波叠加而成。
如图：通过观察频域和时域图，得知：输入信号为低频和高频叠加的信号，输入波形中的低频波形通过了滤波器，而高频部分则被衰减，从而达到了滤波的效果。
但是可以看出滤波后还是存在微弱的高频部分，也就是高频部分没有完全虑去，这从时域图中也可以看出。
二、IIR算法硬件实现原理：1、AD原理（上面已论述）2、模数转换工作过程—模数转换模块接到启动转换信号后，按照设置进行相应通道的数据采样转换。
—经过一个采样时间的延迟后，将采样结果放入AD数据寄存器中保存。
—等待下一个启动信号。
3、模数转换的程序控制模数转换相对于计算机来说是一个比较缓慢的过程。
一般采用中断方式启动转换或保存结果，这样在CPU忙于其他工作时可以少占用处理时间。
设计转换程序应首先考虑处理过程如何与模数转换的时间相匹配，根据实际需要选择合适的触发转换的手段，也要能及时的保存结果。
4、 混频波形的产生将接收到的两路AD 采样信号进行相加，并对结果的幅度进行限制，从而产生混合后的输出波形。
实验中采用了同相位混频的方法，也可修改程序完成异相混频法。
5、IIR 滤波器工作原理及参数的计算参见实验七6、说明：本程序在AD 中断中对AD 进行连续采样。
由于需要进行实时混频，所以交替转换通道0(ADCIN0)和通道1(ADCIN1)。
混频的波形通过IIR 滤波器，得到输出波形。
DSP 开发板框图：硬件框图：一个DSP 系统可分为最小系统设计和外围接口设计，DSP 在必要的工作环境下才能正常工作。
DSP 最小系统包括复位、时钟和电源电路。
液晶显示模块PCTMS320F2812信号源发生模块电源电路时钟电路复位电路程序流程图：实验准备：（1）连接实验设备（2）准备信号源进行AD输入①用信号线连接实验箱左侧信号源的波形输出A端口和“A/D输入”模块的“ADCINO”插座注意插头要插牢、到底。
这样，信号源波形输出A的输出波形即可送到ICETEK—F2812A 板的AD输入通道0。
②用同样方法连接实验箱左侧信号源的输出B端口和“A/D输入”的“ADCIN1”相连。
③设置波形输出A：—向内侧按波形频率选择按钮，直到标有正弦波的指示灯亮。
—上下调节波形频率选择按钮，直到标有100—1KHZ的指示灯亮。
—调节幅值调整旋钮，将波形输出A的幅值调到适当位置。
④设置波形输出B：—向内侧按波形频率选择按钮，直到标有正弦波的指示灯亮。
—上下调节波形频率选择按钮，直到标有1K-10KHZ的指示灯亮。
—调节幅值调整旋钮，将波形输出A的幅值调到适当位置。
注意：由于模数输入信号未经任何转换就进入DSP，所以必须保证输入的模拟信号的幅度在0-3V 之间。
必须用示波器检测信号范围，保证最小值0V 最大值 3 V，否则容易损坏DSP 芯片的模数采集模块。
2、设置Code Composer Studio 2.21 在硬件仿真(Emulator)方式下运行请参看本书第三部分、第一章、四、2。
3、启动Code Composer Studio 2.21选择菜单Debug->Reset CPU。
4、打开工程文件5、编译、下载程序，选择菜单Debug->Go Main，使程序运行到main 函数入口位置。
6、观察窗口-打开源程序IIR.c，查看源代码。
7、运行程序观察结果按CTR 控制板的K6 键，实现滤波显示，K7 键实现混频显示，按K8 实现键A、B 两信号源分屏显示。
8、观察动态效果，调节信号源输出，观察滤波器输出改变信号源输入的波形、频率参数，观察动态效果。