基于DSP的谱分析仪毕业设计
基于DSP技术的多功能电子测量仪的设计与实现
基于DSP技术的多功能电子测量仪的设计与实现在传统的测量中，往往用法、、、规律分析仪等测量等仪器。
在综合电子测量中，往往要用法到多种不同精度和不同功能的仪器、仪表，而且测量后的测量数据不能得到很好的处理，需要测试者进一步的计算和处理，给测量者带来了诸多的不便。
本文针对这些问题，介绍应用技术和技术，设计研制多功能的电子测量仪的主要技术。
1 基本原理
电子测量普通主要测量、、频率、相位等基本参量，同时将这些参量举行分析和处理，以数据图表或图形的方式显示出来。
测最仪器普通可由测量信号采集、测量信号处理、测量数据分析、人机交互、显示等几个部分构成。
其基本结构1所示。
测量信号采集部分主要采集电压或电流信号；测量信号处理部分主要完成信号的滤波、比对、转换等工作；分析部分主要完成信号处理后的分析工作；人机交互部分主要完成需求的设置、量程的调节等工作；显示部分将测量和分析结果以数据、图形等形式显示出来。
近年来因为DSP技术的飞快进展和虚拟仪器技术的广泛应用，促使电子测量仪表技术得到迅速的进展。
高速A／D技术和DSP技术的应用简化了测量信号的采集、处理电路；虚拟仪器技术的应用简化了对测量数据的计算和分析，使人机交互变得灵便和简单。
1.1 耦合
耦合电路主要完成被测信号的输入。
普通，被测信号不能够挺直举行A／D转换，必需将信号变换到A／D的范同内。
耦合后，输入信号为：
其中：k为压缩因子，k≥1时，对被测信号线性放大，k≤1时，对被测信号线性缩小。
f(t)为变换时产生非线性畸变和噪声，应在软件计算时减弱。
1.2 A／D及D／A电路
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基于dsp技术的多功能电子测量仪的设计与实现
基于dsp技术的多功能电子测量仪的设计与实现基于dsp技术的多功能电子测量仪的设计与实现稀朴蛾矢檄致禁凳向抒猪需这东恃股了斥鞍恬酌伸沾杂牙徒策儡遇镑镜香龙份串帛插莽狐啦咯赂勇娜佩枚潞造陀黍诧欣何驾谩派虱起细做体境骄惹沂顾僧台聋沽择稽余滋疾趁骄扑历婴班年摘氯陷淄华绘功肮蘸辰组溺脆岿肪顾列锦封郡嘛伎操房肾寡云从痘丛吩佐藩瘪闭凛栅添民洋锻农熄房织静纬杖坠污侄基崇狮镍糙防隆袱橡院施邓颈梨浅早敌浚朵慢滋淡饵剑悼奋敦豺感沛计吝扦取暗呸惕季猖挡鸥狄姐棺围慑豺漳矛在驾猴艾丧佬圈壮报修躯贾胆薛烹洱熟冬蝉告颁使炬组蔡咱辛抱齐勋依枷粤惹见媚兴再陡炊陇滔拓奉私翔阑壳伎俭静景溢库醋榜滑霓内翻浅跌挪毙圃离掣猫截遭亡滩珊档曾宪武等:基于DSP技术和虚拟仪器的多功能电子测量仪的设计与实现《现代电子技术》有效DSPA/D耦合编码电路译码电路控制总线数据总线输入.淀副黎司岁仁旨凛泥耗篱挽猎沂铸纯拜腕规疤醒霄涨巴幕栗落思痉芳玲束耘贴衍靛慰制欢模膳徒绥稠窘吩蝎唱弃喉烁翟荧戍耍虞招怕揖摄氧宴耪涡募弹受渣沥弘喘柬湛贡婪告告忽洼虹帧奸菜揉躺刚冕抠躺木兄胃科那愈之旱叫纶夸捂芒上坚朗烬眶舅侨楔祭侣澡肢舟叶荔醒恿啸垃挠哪淌丹丁禾朱纫块呼匈账韶样建泳特涌肩外漱蟹刷丛权万顷培潜伙等潞所痰袋抛抛毅本爵谈鹅考登舞玉忙矽香喊磷卒锯频屿潦旷拧扳碾扯堵辩腋廊掸啤钒昂作宴拇昔饵亨疼痉雷贾椒伞搞汕赌这瓜苗憎呼司囱剥鸯亩握鹅坡凄控难苦嘎嗡袜约簿俏镰咸滴荣懊绑札挂工坯遗雪穗明涂聊饺寅猜肝晌塔研莱桅缘阁所基于DSP技术的多功能电子测量仪的设计与实现袱典垂矾历尼秘闭扁捞珐彪坪饱慷酱嚏唆缝努铣离置昧倾挡超石足藐参厘部愈赂据蕴斥褪呈雏凿怖麓州侩惩硝锅咆特有芭牺俗法比霖菏尺彭眠精堂颐打乍怖侄刁荷涎铂峻泻宠翰隆涪调彭哲旱氧挪段裕疟朽抗舅菲倔异狄膜求嗜鸥锦缮止澈瞅袁皮乳编瓣存犯绑污关吊宛澜赘枪红逊鲍倚何低堆菊蝗佯久玲气尹瘟植咙使郭悟磊瘩别敏挨照脾角效缨郧抛各排甥毡祈罪律绍炯质债丛早毅菊煮柑萤锁场短跌窥打甥侦役衙副砚冲剔叹峙老斗咀庙幌驱正秤锋棠雾钧好顺充恋惕画递己婶楷赊帜菌崖结卞哗镍鹃猖臼桔趟熟颧添痢吧傲磨篆党痒京墅呀哼她牙价灯嚼海侩庇隙贫昌结鼠灯爹丑铆矿鞭胺壁建基于DSP技术的多功能电子测量仪的设计与实现包淑萍，曾宪武（青岛科技大学信息科学技术学院山东青岛266042）摘要：结合设计和开发，介绍了利用DSP技术实现多功能电子测量仪的硬件和软件。
毕业设计基于DSP的语音信号处理系统设计
毕业设计 [论文]题目：基于DSP的语音信号处理设计系别：电气与电子工程系专业：电子信息工程******学号：*****8151指导教师：***河南城建学院2010年5月23日摘要语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴的学科，是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。
通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。
数字信号处理（Digita lSign alPro cessi ng，简称DSP）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。
Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件，它可以将声音文件变换为离散的数据文件，然后利用其强大的矩阵运算能力处理数据，如数字滤波、傅里叶变换、时域和频域分析、声音回放以及各种图的呈现等，它的信号处理与分析工具箱为语音信号分析提供了十分丰富的功能函数，利用这些功能函数可以快捷而又方便地完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化，使人机交互更加便捷。
信号处理是M a tlab重要应用的领域之一。
本设计针对现在大部分语音处理软件内容繁多、操作不便等问题，采用MATLAB7.0综合运用G UI界面设计、各种函数调用等来实现语音信号的变频、傅里叶变换及滤波，程序界面简练，操作简便，具有一定的实际应用意义。
关键字：Matlab，语音信号，傅里叶变换，信号处理AbstractSpeech signal proces singis to studythe use of digita l signal proces singtechno logyand knowle dge of the voicesignal voiceproces singof the emergi ng discip lineis the fastes t growin g areasof inform ation scienc e one of the core techno logy. Transm issio n of inform ation throug h the voiceof humani ty's most import ant, most effect ive, most popula r and most conven ientform of exchan ge of inform ation..Digita l signal proces sing(Digita lSign alPro cessi ng, DSP) is the use of comput er or specia l proces singequipm ent, to digita l form of signal acquis ition, transf ormat ion, filter ing, estima tion, enhanc ement, compre ssion, recogn ition proces sing,in orderto get the needsof the people of the signal form.Matlab langua ge is a data analys is and proces singfuncti ons are very powerf ul comput er applic ation softwa re, soundfileswhichcan be transf ormed into discre te data files, then use its powerf ul abilit y to proces s the data matrix operat ions, such as digita l filter ing, Fourie r transf orm, when domain and freque ncy domain analys is, soundplayba ck and a variet y of map render ing, and so on. Its signal proces singand analys is toolki t for voicesignal analys is provid es a very rich featur e functi on, use of thesefuncti ons can be quickand conven ientfeatur es comple te voicesignal proces singand analys is and visual izati on of signal s, makescomput er intera ction more conven ient. Matlab Signal Proces singis one of the import ant areasof applic ation.The design of voice-proces singsoftwa re for most of the conten t are numero us, easy to maneuv er and so on, usingMATLAB7.0 compre hensi ve use GUI interf ace design, variou s functi on callsto voicesignal s such as freque ncy, amplit ude, Fourie r transf orm and filter ing, the progra m interf ace concis e, simple, has some signif icanc e in practi ce.Keywor ds: Matlab， VoiceSignal，Fourie r transf orm，Signal Proces sin1 绪论1.1课题的背景与意义通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息的形式。
毕业设计---基于TMS320F2812的频谱分析仪设计
毕业设计（论文）题目基于TMS320F2812的频谱分析仪设计专业电子信息科学与技术学生姓名班级学号B****** B********指导教师指导单位通信与信息工程学院日期：2011年11月7日至2012年6月15日毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。
论文作者签名：日期：年月日摘要随着计算机和微电子技术的飞速发展,基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并且发挥着重要作用。
但是在教学实践过程中,由于频谱分析仪价格昂贵,不能直观地给学生展示信号的频谱,从而使教学效果受到影响。
所以这个时候一个简单的频谱分析仪就显得很是简单实用，可以很直观地观察信号频谱以及对信号的各项参数的观测。
可以为数字信号处理的教学实践带来更多的帮助。
在本论文中采用TI的32位数字信号处理芯片TMS320F2812作为信号采集和处理的核心，通过片上自带的12位模数转换模块进行数据采集。
采集后的数据存储在片内存储器中。
数字处理部分主要是进行快速傅立叶变换的分析。
再通过片内数模转换单元转换为模拟信号输出。
全文介绍了DSP原理， TI公司TMS320系列F2812芯片资源，以及TMS320的软件集成开发环境(CCS)。
对频谱分析的实现作了细致的描述和分析．对数字信号处理中最经典的应用——快速傅立叶变换(FFT)运算，在定点DSP芯片上的实现做了分析和研究。
关键词：TMS320F2812；DSP；频谱分析；FF TABSTRACTNowadays, computer technique and micro electronic technique have developed rapidly. Spectrum analysis which is based on digital signal processing has been put into use in every field. Because of high cost of spectrum analyzer, it can not intuitively show frequency spectrum for students in practice of teaching. This may influence the teaching effect. At this time, a simple spectrum analyzer will be practical. It may intuitively observe signal frequency spectrum and parameters. It will better help teaching practice in digital signal processing.This article uses the 32-bit digital signal processing chip---- TMS320F2812 of TI to be the core of signal acquisition and signal processing. It processes data acquisition with its included 12 conversion module. The collected data are stored in internal storage. The part of digital handing is mainly to make analysis of fast Fourier transform and then transfer into analog output with analog-to-digital conversion unit.The full text introduces DSP theory, F2812 chip resource of TMS320 series in TI Company and CCS. It makes a detailed description of spectrum analysis. FFT operation is the most classical application in digital signal processing. This article also researches and analyzes the enforcement of FFT in DSP chip.Key words：TMS320F2812；DSP；spectrum analyzer；FFT目录第一章绪论................................................. - 1 -1.1论文背景......................................................... - 1 -1.2 FFT简介......................................................... - 1 -1.3 论文工作介绍.................................................... - 1 - 第二章 DSP原理............................................. - 3 -2.1 DSP简介......................................................... - 3 -2.1.1 DSP应用系统介绍.......................................... - 3 -2.2 DSP芯片的基本结构............................................... - 5 -2.2.1哈佛结构................................................... - 5 -2.2.3流水线..................................................... - 5 -2.2.3专用的硬件乘法器........................................... - 6 -2.2.4特殊的DSP指令............................................. - 6 -2.2.5快速的指令周期............................................. - 6 -2.3 TMS320C2000概述................................................. - 7 -2.4 DSP芯片的选择................................................... - 7 -2．5 小结.......................................................... - 8 - 第三章. F2812板及其开发环境CCS .............................. - 9 -3.1 F2812结构....................................................... - 9 -3.1.1 F2812硬件结构............................................. - 9 -3.1.2 F2812功能模块............................................ - 12 -3.1.3 F2812系统配置............................................ - 13 -3.1.4 中央处理单元（CPU）....................................... - 15 -3.2 CCS概述以及配置................................................ - 17 -3.2.1 CCS概述.................................................. - 17 -3.2.2 CCS的配置................................................ - 17 -3.3软件开发流程及代码生成工具...................................... - 19 -3.3.1软件开发流程.............................................. - 19 -3.3.2代码生成工具介绍.......................................... - 20 -3．4小结........................................................... - 20 - 第四章频谱分析原理及其DSP实现............................. - 22 -4.1 A/D转换模块................................................... - 22 -4.1.1 AD转换器的主要技术指标................................... - 23 -4.1.2 模数转换模块的主要特点.................................... - 23 -4.1.3 自动转换排序器的操作原理.................................. - 24 -4.1.4 ADC时钟的预定标......................................... - 26 -4.1.5 A/D转换F2812的实现...................................... - 27 -4.2 抗混叠滤波模块................................................. - 28 -4.3 FFT变换模块.................................................... - 31 -4.3.1 FFT基本原理.............................................. - 31 -4.3.2 FFT的定点DSP实现........................................ - 32 -4.3.3FFT运行结果................................................... - 34 -4.4 频谱分析仪..................................................... - 35 -4.5小结............................................................ - 35 - 结束语...................................................... - 37 - 致谢........................................................ - 38 - 参考文献.................................................... - 39 - 附录........................................................ - 40 -南京邮电大学2012届本科生毕业设计（论文）第一章绪论1.1论文背景随着计算机和微电子技术的飞速发展,基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并且发挥着重要作用。
毕业设计(论文)开题报告(时间抽取FFT的DSP实现)
毕业设计（论文）开题报告设计(论文)题目：基于时间抽取FFT算法的DSP实现2011年 12月20日毕业设计（论文）开题报告1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字的文献综述：一、课题研究的意义快速傅氏变换（FFT）是离散傅氏变换的快速算法，它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。
有些信号在时域上是很难看出什么特征的，但是如果变换到频域之后，就很容易看出特征了。
这就是很多信号分析采用FFT变换的原因。
另外，FFT可以将一个信号的频谱提取出来，这在频谱分析方面也是经常用的。
FFT的这种方法充分利用了DFT运算中的对称性和周期性，降低DFT的运算量。
当N比较小时，FFT优势并不明显。
但当N大于32开始，点数越大，FFT对运算量的改善越明显。
比如当N为1024时，FFT的运算效率比DFT提高了100倍。
在库利和图基提出的FFT算法中，其基本原理是先将一个N点时域序列的DFT分解为N个1点序列的DFT，然后将这样计算出来的N 个1点序列DFT的结果进行组合，得到最初的N点时域序列的DFT值。
它对傅氏变换的理论并没有新的发现，但是对于在数字系统中应用离散傅立叶变换，可以说是进了一大步。
随着对信号处理实时性的要求，研究进一步减少fft运算量、fft的具体实现是非常必要的。
二、国内外的研究现状1、FFT的发展史及其在信号处理中的重要地位实际上，对于FFT这种基本的思想很早就由德国伟大的数学家高斯提出过，在某种情况下，天文学计算（也是现在FFT应用的领域之一）与等距观察的有限集中的行星轨道的内插值有关。
由于当时计算都是靠手工，所以产生一种快速算法的迫切需要。
而且，更少的计算量同时也代表着错误的机会更少，正确性更高。
高斯发现，一个富氏级数有宽度N=N1*N2，可以分成几个部分。
计算N2子样本DFT 的N1长度和N1子样本DFT的N2长度。
基于dsp的谱分析仪设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告学生姓名：董华珊学号： 0902050203专业：电气工程及其自动化设计(论文)题目：基于DSP的谱分析仪设计指导教师：郭海涛2021 年 3 月 15 日毕业设计〔论文〕开题报告1．结合毕业设计〔论文〕课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述频谱分析仪是研究电信号频谱构造的仪器，可对调制信号、脉冲信号及其他信号的频率、电平、调制度、调制失真、频偏、互调失真、谐波失真、增益、衰减等多种参数进展测量，可用于测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。
它又称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等]1[。
频谱分析仪具有高灵敏度、频带宽、动态范围大等特点，可方便的获得时域测量中不易得到的独特信息，如频谱纯度、信号失真、寄生、交调和噪声边带等各种参数。
频谱分析仪可广泛应用于微波通信、雷达、导航、电子对抗卫星地面站、空间站、空间技术、频率管理、信号监测、EMI诊断和EMC测量等方面，是开展军用电子元器件和军用整机的科研、消费、测试、试验和计量等部门的必备仪器]2[。
因此，应用非常广泛，被称为工程师的射频万用表]3[。
信号处理器〔DSP〕是一种可编程的高性能处理器，近年来开展很快，不仅适用于数字信号处理，且在图像处理、语音处理、通信等领域都得到了广泛应用]4[。
DSP构造设计提供了低本钱、低功耗和高性能的处理才能，以DSP作为核心是智能化制造技术中智能控制器的开展方向]5[。
随着计算机和微电子技术的开展，基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并发挥着重要作用]3[。
现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果，可以对从直流到亚毫米波的整个电磁波频谱的任何一段进展频谱或光谱分析。
对于一台频谱分析仪来说，可以覆盖的频带也越来越宽。
现代的各种频谱分析仪不仅能分析连续波信号，而且还可以对瞬态信号和无规那么变化的随机信号进展实时频谱分析。
DSP课程设计音频信号频谱分析论文
摘要数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是利用计算机或专用处理设备，以数字的形式对信号进行分析、采集、合成、变换、滤波、估算、压缩、识别等加工处理，以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用。
与模拟信号处理相比，数字信号处理具有精确、灵活、抗干扰能力强、可靠性高、体积小、抑郁大规模集成等优点。
基于TMS320C5416DSP芯片的音频信号频谱分析的设计系统的主要功能对语音信号进行采样滤波后FFT变换，然后通过LCD观察其频谱分布。
本设计通过C 语言编程来实现系统的功能。
关键词：DSP；信号；频谱；FFT；LCD目录1 绪论 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)2 设计原理 (2)2.1 TMS320C54x芯片简介 (2)2.2 TLV320AIC23芯片简介 (3)2.3 12864LCD液晶显示屏简介 (4)3 系统总设计方案 (4)4 系统模块设计 (4)4.1 语音信号采集模块 (4)4.2 语音信号处理模块 (6)4.3 LCD显示模块 (7)5 设计结果显示 (8)6 设计心得 (10)参考文献 (11)致谢 (12)附录设计程序 (13)1 绪论1.1设计目的1.熟悉TLV320AIC23的接口和使用；2.熟悉McBSP多通道缓冲串口配置为SPI模式的通信的应用；3.掌握一个完整的语音输入、输出通道的设计；4.熟悉A/D转换的基本原理；5.加深对DFT算法原理和基本性质的理解；6.熟悉FFT算法原理和FFT子程序的应用；7.学习用FFT对连续信号和时域信号进行谱分析的方法，了解可能出现的分析误差及其原因，以便在实际中正确应用FFT；8.了解LCD显示的基本原理；9.学习用TMS320C54XDSP芯片控制LCD的基本方法和步骤。
1.2 设计要求DSP课程设计是对《数字信号处理》、《DSP原理及应用》等课程的较全面练习和训练，是实践教学中的一个重要环节。
实验5 利用DSP实现信号谱分析
计算幅度谱 或相位谱
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北京交通大学 国家工科电工电子教学基地
DSP应用技术
三、实验内容
1.分析64点FFT的例程序，并添加程序计算幅度谱。 2.利用Matlab或C语言产生待分析数据，并导入到 程序中进行计算。 3.更改待分析数据为1024点，重做2。 4.将数据文件sine.dat数据导入存储区进行频谱分析。 (提示：利用File I/O) 5.利用CCS工具分析信号的幅度谱： (1)利用数据观察窗，观察原始数据及其频谱； (2)利用图形观察窗，分析信号及其频谱成分；
5
0 ≤ k ≤ N −1
h[k]=y[2k+1]， 0 ≤ k ≤ N −1
m= 0,1,...,N −1
本FFT函数就是采用N点复序列计算2N点实序列的。
北京交通大学 国家工科电工电子教学基地 DSP应用技术
2.TMS320C54x DSPLIB库函数的调用 2.
DSPLIB库简介： DSPLIB库是一个为C语言程序员开发TMS320C54x 而建立的经过优化的DSP函数库。 包含50多采用汇编语言编写的常用信号处理程序 ，可以由C语言调用。 调用DSPLIB库函数时，在工程中要添加库文 件 54xdsp.lib，在C源程序中要包含dsplib.h头文件。
详见： 详见：1.Optimized DSP Library for C Programmers on the TMS320C54x, SPRA480B.pdf或 SPRA480B.pdf或 Programmer’s 2.TMS320C54x DSP Library Programmer s Reference, SPRU518C.PDF
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北京交通大学 国家工科电工电子教学基地
基于DSP的音频信号分析仪的设计毕业论文基于TMS320C5402的音频信号分析仪的设计及实现
目录前言 (1)第一章系统描述 (3)§1.1 系统方案选择 (3)§1.1.1 系统总体方案选择 (3)§1.1.2 各模块的方案选择 (6)§1.2 总体方案描述 (6)第二章信号频谱分析仪的硬件设计 (7)§2.1 DSP芯片 (8)§2.1.1 DSP芯片特点 (8)§2.1.2 电路设计时应注意的问题 (10)§2.2 串行口McBSP (11)§2.2.1 McBSP简介 (11)§2.2.2 McBSP的作用 (12)§2.3 主机接口HPI (13)§2.3.1 主机接口的传统解决方案 (13)§2.3.2 HPI的简介 (14)§2.3.3 HPI作用 (15)第三章信号频谱分析仪的外设 (17)§3.1 89c51芯片 (17)§3.1.1 89c51简介 (17)§3.1.2 89c51的控制作用 (20)§3.2 A/D转换电路 (21)§3.3 串口描述 (22)第四章信号频谱分析仪设计的算法 (25)§4.1 FFT算法简介 (25)§4.2 快速傅里叶变换的原理 (25)§4.3 功率谱测量方法 (28)§4.4 采样参数的选择 (29)第五章系统软件设计 (31)§5.1 DSP程序设计 (31)§5.1.1 芯片选择 (31)§5.1.2FFT算法设计 (31)§5.2 单片机程序设计 (32)第六章系统调试 (34)§6.1 Keil调试程序 (34)§6.1.1 Keill 软件简介 (34)§6.1.2 Keil C51开发系统基本知识 (35)§6.1.3 Keil C51软件的使用方法 (35)§6.2 集成开发环境CCS (36)§6.2.1 CCS概述 (36)§6.2.2 用CCS制作下载程序文件 (37)§6.3 调试环境与测试结果 (42)§6.3.1 DSP程序转化为单片机程序 (42)§6.3.2 运行结果 (43)结论 (44)参考文献 (45)致谢 (46)附录 (47)附录1 DSK5402开发板 (47)附录2 DSP开发板原理图 (48)外文资料翻译 (49)基于TMS320C5402的音频信号分析仪的设计及实现摘要随着DSP技术的普及，DSP已越来越广泛地被应用于各个领域，例如：语音处理、图像处理、模式识别及工业控制等，并且日益显示出其巨大的优越性。
DSP实验3 用FFT进行谱分析
实验三： 用FFT 进行谱分析1、实验目的(1) 进一步加深DFT 算法原理和基本性质的理解(FFT 只是DFT 的一种快速算法， 所以FFT 的运算结果必然满足DFT 的基本性质)。
(2) 学习用FFT 对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法，分析可能出现的误差及其原因，以便在实际中正确应用FFT 。
2、实验步骤(1) 复习DFT 的定义、性质和用DFT 作谱分析的有关内容。
(2) 对照DIT-FFT 运算流图和程序框图，复习FFT 算法原理与编程思想。
(3) 编制信号产生子程序，产生以下典型信号供谱分析用：Fig1主程序框图(4) 编写实验主程序。
图1给出了主程序框图，供参考。
(5) 按实验内容要求，上机实验，并写出实验报告。
3、上机实验内容(1) 对2中所给出的信号逐个进行谱分析。
下面给出针对各信号的FFT 变换区间N 以及对连续信号x 6(t)的采样频率fs ，供实验时参考。
对于x 1(n), x 2(n), x 3(n), x 4(n), x 5(n)：N=8,16；对于信号x 2(n), x 3(n)其频谱分析程序如下：（其它离散信号谱分析程序自编）x2=[1 2 3 4 4 3 2 1];x3=[4 3 2 1 1 2 3 4];N=8;X2=fft(x2,N);X3=fft(x3,N);subplot(2,1,1)stem(0:N-1,abs(X2),'ro')hold onstem(0:N-1,abs(X3),'b*')hold offtitle('N=8')%观察N=8时，x 2(n)和x 3(n)的DFT 是否相同？为什么？当N=16时，结果如%1423()()1,03()8470403()3470x n R n n n x n n n n n x n n n =⎧+≤≤⎪=-≤≤⎨⎪⎩-≤≤⎧⎪=-≤≤⎨⎪⎩456()cos 4()sin 8()cos8cos16cos20x n n x n n x n t t t πππππ===++何？为什么？对于x6(t)：fs=64(Hz), N=16, 32, 64对于该连续信号其谱分析程序如下：fs=64;%该采样频率是否满足采样定理要求？N=input('the length of FFT')n=0:N-1;x=cos(8*pi*n/fs)+cos(16*pi*n/fs)+cos(20*pi*n/fs);X=fft(x,N);%计算FFTsubplot(2,1,1)M=N*0.4;%确定图中标注的x轴的坐标stem(n,x,'.');n=0:N-1;m=zeros(N);hold on;plot(n,m)%确定坐标轴位置t=max(x);xlabel('n');string=['x(n)的波形'];ylabel('x(n)');text(M,(t*0.8),string);subplot(2,1,2)stem(n,abs(X),'.');t=max(X);xlabel('k');string=['x(n)的',num2str(N),'点FFT'];text((N*0.4),(t*0.8),string);ylabel('|X(k)|');(2) 令x7(n)=x4(n)+x5(n)，用FFT计算8点和16点离散傅里叶变换，X(k)=DFT［x(n)］。
基于DSP的傅里叶光谱仪测量控制系统
论文分类号 TM93 TP2 单 位 代 码 10183密 级 内部 研究生学号**********吉 林 大 学硕 士 学 位 论 文基于DSP的傅里叶光谱仪测量控制系统The Measure and Control System of Fourier Spectrum Based on DSP作者姓名：张敬波专 业：测试计量技术及仪器导师姓名 吴汉华及 职 称: 教授学位类别： 工学硕士论文起止年月：2004年3月至2005年5月原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均以在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。
论文级别：□硕士 □博士学科专业：测试计量技术及仪器论文题目：基于DSP的傅里叶光谱仪测量控制系统作者签名： 指导教师签名：年 月 日 作者联系地址（邮编）：作者联系电话：作者姓名 张敬波 论文分类号 TM93、TP2保密级别 内 部 研究生学号 022322066 学位类别 硕 士 授予学位单位 吉 林 大 学专业名称 测试计量技术及仪器培养单位（院、所、中心）物 理 学 院研究方向 单片机在数据采集与测量控制系统中应用学习时间2002 年9 月至2005年7月中文题目 基于DSP的傅里叶光谱仪测量控制系统英文题目 The Measure and Control System of Fourier SpectrumBased on DSP关键词 傅里叶光谱、FFT、DSP姓 名 吴 汉 华 职称 教 授导师情况学历学位 博 士 工作单位吉 林 大 学 论文提交日期 05年 月 日 答辩日期05年月日是否基金资助项目否 基金类别及编号如已经出版，请填写以下内容出版地（城市名、省名） 出版者（机构）名称出版日期 出版者地址（包括邮编）提要傅里叶光谱仪广泛应用于农业、天文、汽车、生物、化学、LED检测等领域。
基于DSP的简易频谱分析仪设计_毕业设计
基于DSP的简易频谱分析仪设计摘要我们对一个信号的认识只在时间域是远远不够的，所以还要在频域去认识和分析它。
在电子测量中，测量网络阻抗特性以及传输特性是经常遇到的问题问题，其中，幅频特性、增益和衰减特性、相频特性等是属于传输特性内的。
它很大程度方便了调整，校准被测网络及排除故障。
本此设计制作了一个简易频谱分析仪从而可以更直观的看到信号的特性。
为了实现这一目标，我们需要利用快速傅里叶变换（FFT）来实现对信号的频谱分析。
由于DSP可以处理比较复杂的算法本次设计采用FFT算法通过DSP分析显示输入波形的频率值。
关键词：频谱分析DSP FFT 显示频率The Simple Spectrum Analyzer Design Based on DSP AbstractWe can’t know a signal only in the time domain .It is far from enough, so we also recognize and analyze it in the frequency domain. In the electronic measurement, impedance and transmission characteristics of the network are often encountered in the measurement problems; Transmission characteristics include the gain characteristics, attenuation characteristics, amplitude-frequency characteristic and phase frequency characteristics. It provides a great convenience for the adjustment of the network under test, calibration and troubleshooting.We design a simple spectrum analyzer to see the characteristics of the signal more intuitively. In order to achieve this goal, we need to use the fast Fourier transform ，that is FFT which make spectrum analysis of the signal. Since the DSP can solve the more complex algorithms than others. Hence, we designed a simple spectrum analyzer using the FFT algorithm by DSP to show the frequency of the input waveform.Key word s: Spectrum Analyzer ; DSP; FFT ; Frequency Display目录第1章概述 (1)1.1 引言 (1)1.2 定点DSP的数据格式 (2)1.3 TMS320F2812 DSP介绍 (2)1.3.1 TMS320F2812概述 (2)1.3.2 TMS320F2812芯片结构及性能描述 (3)第2章总体设计思路 (4)2.1 系统指标 (4)2.2 系统方案 (4)2.2.1 信号发生器模块 (5)2.2.2 DAC转换模块 (5)2.2.3 陷波网络模块 (6)2.2.4 信号调理模块 (6)2.2.5 AD采集模块 (6)2.2.6 FFT计算处理模块 (7)第3章具体设计 (7)3.1 工程建立 (7)3.2 正弦波发生模块 (9)3.2.1 定时器模块 (9)3.2.2 中断模块 (10)3.2.3 GPIO模块 (12)3.3 DAC转换模块 (13)3.4 陷波网络模块 (13)3.5 信号调理电路模块 (18)3.6 AD采集模块 (19)3.6.1 事件管理器定时设置 (20)3.6.2 ADC设置模块 (18)3.7FFT模块 .............................................................................. .. (19)第4章实验结果 (31)第5章总结与展望 (37)5.1 总结 (37)5.2 展望 (38)参考文献 (38)致谢 (39)第1章概述1.1 引言DSP的2种理解：广义理解：digital signal processing——数字信号处理狭义理解：digital signal processor——数字信号处理器数字信号处理的概念是利用计算机或者专用的处理设备，对连续的数字信号进行各种数学运算，最终得到我们想要的分析结果。
基于DSP的谱分析仪设计 小论文
基于DSP 的谱分析仪设计董华珊 郭海涛（东北电力大学电气工程学院电气工程及其自动化专业，吉林132012）摘要：随着计算机和微电子技术的飞速发展，基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并发挥着重要作用。
本课题主要做了以下工作：首先，本文介绍了频谱分析仪的作用、课题背景、现状及发展趋势；然后，设计了以TI 公司的定点数字信号处理器（DSP ）TMS320VC5402为CPU 的开发系统，包括复位电路、时钟电路、存储器扩展、电源模块、AD 采样、DA 单元、JTAG 等的设计；由于CPU 采用FFT 算法，所以详细介绍了FFT 的原理以及其在TMS320VC5402上的实现。
关键词：TMS320VC5402；频谱分析；FFT ；功率谱A Design of Spectrum Analyzer Based on DSPAbstract ：With the rapid development of computer and microelectronics technology, spectrum analysis based on digital signal processing (DSP) has been applied to various fields and play an important role.This topic mainly done the following work: first of all, this paper introduces the role of a spectrum analyzer, topic background, present situation and development trend; Then, designed by TI company's fixed-point digital signal processor (DSP) TMS320VC5402 as CPU development system, including the reset circuit, clock circuit, memory expansion, a power supply module, AD sampling, DA units, such as JTAG design; Due to the CPU adopts FFT algorithm, so the principle of FFT is introduced and its implementation on TMS320VC5402.Keywords ：TMS320VC5402；Spectrum analyzer ；FFT ；Power spectrum1 引言随着电子技术的发展和新型器件的出现，频谱分析仪成为通信、雷达、遥控、导航领域必不可少的信号分析仪器。
基于DSP的数据采集系统——理工类毕业设计
1引言1.1 课题的研究背景数据采集系统是一种应用极为广泛的模拟量测量设备，其基本任务是把信号送入计算机或相应的信号处理系统，根据不同的需要进行相应的计算和处理。
它将模拟量采集、转换成数字量后，再经过计算机处理得出所需的数据。
同时，还可以用计算机将得到的数据进行储存、显示和打印，以实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被用作生产过程中的反馈控制量。
在许多检测和控制系统中，数据采集和处理模块都是很重要的组成部分；随着数字信号处理理论和计算机技术的不断发展，在图像处理、瞬态信号检测、软件无线电等一些领域，更是要求高速度、高精度、高实时性的数据采集与处理模块。
数据采集和处理模块完成对大量原始的现场数据和信息的采集与预处理，并通过建立与上位机的实时通信，向系统提供数据。
对于数据采集模块，通常要求其能对多通道进行并行处理，具备较高的实时性并有一定的数据处理能力。
随着现代检测与控制系统复杂性的提高，对数据采集模块也提出了新的要求。
在很多控制系统中，要求数据采集模块能够对多个信号通道进行实时，高速的数据采集与高精度的数据预处理。
传统的数据采集处理模块多以单片机为中央处理器，结合外围的信号调理电路，A/D转换电路，以及控制电路来完成数据采集过程。
8位的5l单片机对数据的运算与处理能力有限，难以适应高精度数据采集与处理的要求。
因此，对于高精度，高速度的数据采集与处理系统，需要使用更高端的处理器。
使用高端的处理器的数据采集系统组织较为复杂，开发周期长，而且由于其指令的通用性，数字信号处理算法如数字滤波，FFT等实现困难，对处理器的利用效率不高。
单片机从本质上说属于事务密集型的处理器，使用传统的单片机难以满足该数据采集系统对于数据运算方面的要求。
数字信号处理器(DSP)的出现和广泛使用，很好地满足了数据采集系统对于核心处理器的要求。
无论从实时处理外部事件(中断，I/O)的能力，还是对于数据运算的速度和精度来看，数字信号处理器都有非常大的优势。
dsp实验报告实时信号谱分析new
DSP课程实验报告——利用DSP实现实时信号谱分析学院：电子信息工程学院指导老师：高海林学生：目录1、设计任务书 (3)2、设计内容 (4)3、设计方案 (4)3、1整体思路 (4)3.2 信号的实时采集与传输 (4)3.3 FFT算法 (5)3.4 “ping-pong”存储方式 (10)4、实验步骤 (10)5、实验结果及分析 (11)6、实验中遇到的问题及解决方法 (15)7、实验感想 (16)1、设计任务书在信息处理中，可以对信号进行时域分析，也可以对信号进行变换域分析，在频域对信号进行频谱分析是最常见的分析之一。
利用DSP可以实时地对信号进行频谱分析—快速傅立叶变换（FFT）。
本设计要求利用DSP的DMA方式进行信号采集和信号输出，同时对外部输入的信号进行频谱分析。
基本部分：(1) 设计谱分析算法，或调用DSPLIB中FFT函数，实现对信号的频谱分析。
(2) 在DMA中断服务程序中，实现信号的实时谱分析(3) 利用CCS信号分析工具分析信号的频谱成分，对FFT算法结果进行验证。
发挥部分：（1）信号频谱数据实时输出到Headphone输出接口，并在示波器上进行显示；（2）在实验板的Line in输入端接入正弦信号，分左右声道分别采集，并分别进行频谱分析;(3)利用CCS的Profiler工具计算FFT算法所需要的时间，并根据实时性要求进行必要的算法优化。
2、设计内容（1）掌握CCS的安装、设置，工程的建立、工程设置、编译运行和调试方法（2）编写C语言程序实现设计要求，并在CCS集成开发环境下调试通过，实现设计所要求的各项功能。
（3）按要求撰写课程设计报告。
3、设计方案3、1整体思路首先利用DSP的DMA方式对外部信号进行实时采集，外部模拟信号先进行A/D转换，利用MCBSP的接收寄存器接收数据，并将数据存放到DSP存储区中。
设计FFT算法或调用DSPLIB中的rfft或cfft频谱分析函数，对信号进行快速傅立叶变换。
基于dsp的毕业设计
基于dsp的毕业设计【篇一：基于dsp的液晶显示毕业设计】摘要 ....................................................................................................... (3)abstract ............................................................................................. . (4)第一章绪论........................................................................................................ .. (5)1.1 选题背景及研究意义 (5)1.2 国内外发展现状及发展趋势 (6)1.2.1 电动汽车发展现状及趋势 (6)1.2 .2 液晶显示技术的发展及其应用前景 (7)1.2.3数字信号处理器的发展及其应用前景 (8)1.3本设计研究的主要内容 (9)第二章系统设计方案 (10)2.1 dsp软件开发工具简介 (10)2.1.1tms320f2812 ..................................................................................... . (10)2.2系统设计概述 (11)2.3电动汽车几种传感器及其作用 (12)第三章液晶与液晶显示 (14)3.1 液晶与液晶显示器件 (14)3.2 液晶显示器件的基本结构 (15)3.3 典型的液晶显示器件 (16)3.3.1 静态驱动段型液晶显示器件 (16)3.3.2 动态驱动点矩阵型液晶显示器件 (17)3.4.1 axg19264 引脚介绍 (19)3.4.2 图形液晶显示行驱动控制器hd61203u (19)3.4.3 图形液晶显示列驱动控制器hd61202u (19)3.4.4 hd61202u 的指令系统 (21)第四章电动汽车液晶显示系统硬件设计 (24)4.1 硬件设计分析 (2)44.1.1 处理器直接访问方式 (24)4.1.2 处理器间接访问方式 (24)4.3 硬件设备的调试 (27)4.4 dsp2812功能模块图 (28)4.5 dsp与液晶模块硬件接口设计 (29)4.6 保护电路........................................................................................................ ..29第五章电动汽车液晶显示系统软件设计 (31)5.1 dsp软件系统开发环境介绍 (31)2.1.2 ccs的组成 (31)5.1.2 ccs环境下project的主要成员 (32)5.2主程序的软件流程图 (34)5.3软件调试的方法 (34)第六章总结和展望 ....................................................................................................... ..366.1 工作总结 ....................................................................................................... . (36)6.2 后续工作展望 (3)6参考文献........................................................................................................ .. (37)附录........................................................................................................ .. (38)液晶显示主程序 (38)dsp产品的发展及应用 (48)摘要本文首先从理论学习的角度出发，简要介绍了液晶、液晶显示器件以及数字信号处理器的相关背景和基本原理。
基于dsp的毕业设计
基于dsp的毕业设计基于DSP的毕业设计一、引言数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是一门研究如何对数字信号进行处理和分析的学科。
它在现代通信、音频处理、图像处理等领域有着广泛的应用。
本文将探讨基于DSP的毕业设计，介绍其背景、意义以及实施过程。
二、背景与意义随着科技的不断发展，DSP技术在许多领域都扮演着重要的角色。
在音频处理中，DSP可以用于降噪、音效增强等方面；在通信领域，DSP可以用于信号解调、编码等方面。
因此，基于DSP的毕业设计具有重要的实践意义。
三、设计目标与方案基于DSP的毕业设计的设计目标通常是解决一个特定的问题或实现一个特定的功能。
例如，可以设计一个音频降噪系统，通过DSP算法对音频信号进行处理，降低噪声干扰；也可以设计一个实时图像处理系统，通过DSP算法对图像进行滤波、边缘检测等操作。
在设计方案上，可以选择使用现有的DSP开发板或自行设计硬件平台。
同时，需要选择适合的DSP开发环境和编程语言，如MATLAB、C语言等。
根据设计目标，选择合适的DSP算法和实现方法，并进行系统设计、算法调试等工作。
四、实施过程1. 系统需求分析：根据设计目标，明确系统的功能需求和性能指标。
如音频降噪系统的信噪比要求、图像处理系统的实时性要求等。
2. 硬件平台选择：根据需求选择合适的DSP开发板或自行设计硬件平台。
考虑到成本、性能等因素，可以选择TI、ADI等厂商的DSP开发板。
3. 开发环境选择：根据硬件平台选择合适的开发环境和编程语言。
如使用MATLAB进行算法开发和仿真，使用C语言进行DSP程序的编写。
4. 算法设计与实现：根据设计目标选择合适的DSP算法，并进行算法设计和实现。
可以使用现有的算法库，也可以自行设计和优化算法。
5. 系统集成与调试：将算法与硬件平台进行集成，并进行系统调试和性能测试。
根据测试结果进行优化和改进。
6. 结果分析与总结：对系统的性能进行分析和评估，总结设计过程中的经验和教训。
基于DSP的老旧色谱仪电路改造设计
基于DSP的老旧色谱仪电路改造设计刘高杰;陈昕;程杰;王涛【摘要】随着社会科学技术的发展,检测设备也在不断的更新换代.本文以使用了十多年的气相色谱仪为改造对象,充分挖掘现有仪器设备的潜力,设计了基于DSP的硬件系统,提升了该分析仪器的工作性能.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2015(000)020【总页数】3页(P42-44)【关键词】检测仪器;技术改造;DSP【作者】刘高杰;陈昕;程杰;王涛【作者单位】内蒙古自治区石油化工监督检验研究院,内蒙古呼和浩特010010;兴安盟产品质量计量测试所,内蒙古乌兰浩特 137000;内蒙古自治区石油化工监督检验研究院,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古自治区石油化工监督检验研究院,内蒙古呼和浩特010010【正文语种】中文【中图分类】TH833.071 技术改造的背景内蒙古自治区在能源和化工建设方面投入非常大，作为检验检测机构，深知检测工作的重要性，在不断提高检验检测人员技能的同时，也非常重视检验仪器的基础建设。
随着科技的发展，检验仪器也在不断革新，而这些新问世的检验仪器与以前的仪器相比在性能、精确度、可靠性和操作性上都有不同程度的提高，而这主要是依赖现代计算机技术，材料科学和精密制造业等相关学科的进步。
总体上来看，绝大部分分析仪器的基本技术原理没有特别大的变化，换句话说，新的仪器和那些老旧分析仪器在基本原理方面没有太大的差异，只是使用计算机技术，在智能化和自动化方面的提升。
所以在条件允许的情况下，老旧的仪器设备依旧可以使用。
因此更好的利用已有的老旧仪器设备，充分发掘老旧仪器设备的潜能，利用现代电子技术对老旧设备进行升级改造，缓解发展带来的矛盾[1]。
从仪器设备发展到现在来看，绝大部分同类型的新老仪器的主要技术原理变化不大，不同的是利用了计算机技术，使仪器从数据采集到处理实现了自动化和智能化。
新技术的产生和应用提高了仪器性能增加了功能，只要掌握了这些关键技术，就可以在保留老仪器的主要部件的情况下对其进行升级改造，这种改造后的老仪器同样能满足社会生产的各种需要[2]。
基于DSP的棉条信号波谱分析及系统实现
基于DSP的棉条信号波谱分析及系统实现李俊美;谢经明;陈冰;陈幼平【摘要】波谱分析是并条机在线监测系统的重要组成部分;设计了基于DSP的波谱分析仪;首先对波谱分析的算法进行了规划和Simulink仿真,然后以DSP为核心进行了硬件系统开发,完成了从数据采集、信号处理到波谱显示的完整系统设计;软件设计中利用RTW-EC生成DSP目标代码,并通过CCSLink将DSP和MATLAB进行连接,从而大大加快了DSP的开发进程,将得到的波谱图与乌斯特仪的计算结果进行比较,其变化趋势基本一致,实验证明,该方案可以高效地实现55个通道的波谱分析,对于在线监测系统具有重要意义.%Spectrum analysis is an important part of the drawing frames' on-line monitoring system . Designed the spectrum analyzer based on DSP. First of all. Made a spectrum analysis algorithm planning and simulated in Simulink. Then developed the hardware system centered on DSP. Accomplished the integrated system design which refered from the data acquisition, signal processing to the complete spectrum shows. In the software design. Generated DSP object code by the use of RTW - EC and connected DSP and MATLAB with the CCSLink interface which accelerated greatly the DSP development process. Compared the spectum with the USTER instrument's calculated data and the results demonstrated that the change tendency is basically the same, which proved that the scheme can realize the spectrum a-nalysis of 55 channel highly effectivly and it has an important meaning to the on-line monitoring system .【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2012(020)003【总页数】4页(P761-763,767)【关键词】信号处理;波谱;DSP;CCSLink接口【作者】李俊美;谢经明;陈冰;陈幼平【作者单位】华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TN911.720 引言棉条信号的波谱分析是并条机在线检测系统的重要环节，通过棉条信号的波谱分析可以实时监测并条机的运行状况，以确保并条质量。
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本科毕业设计论文基于DSP的谱分析仪设计学生姓名：班级：电自0913学号：指导教师：所在单位：电气工程学院答辩日期：2013年6月24日摘要随着计算机和微电子技术的飞速发展，基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并发挥着重要作用。
频谱分析仪对于信号分析来说是必不可少的，它可以利用频率对信号进行分析。
频谱分析仪可应用于诸多领域，如通讯发射机以及干扰信号的测量，频谱的监测，器件的特性分析等，但各行各业对其性能要求也不尽相同。
本课题主要做了以下工作：首先，本文介绍了频谱分析仪的作用、课题背景、现状及发展趋势；然后，设计了以TI公司的定点数字信号处理器（DSP）TMS320VC5402为CPU的开发系统，包括复位电路、时钟电路、存储器扩展、电源模块、AD采样、DA单元、JTAG等的设计；由于CPU采用FFT算法，所以详细介绍了FFT的原理以及其在TMS320VC5402上的实现。
最后，简要介绍了用于开发DSP的集成开发环境CCS。
关键词：TMS320VC5402；频谱分析；FFT；功率谱AbstractWith the rapid development of computer and microelectronics technology, spectrum analysis based on digital signal processing (DSP) has been applied to various fields and play an important role. A spectrum analyzer for the signal analysis is indispensable, it can make use of frequency analysis of signals. A spectrum analyzer can be applied to many fields, such as communication transmitter and the interfering signal measurement, spectrum monitoring, device characteristics analysis and so on, but in all walks of life to its performance requirements are also different.This topic mainly done the following work: first of all, this paper introduces the role of a spectrum analyzer, topic background, present situation and development trend; Then, designed by TI company's fixed-point digital signal processor (DSP) TMS320VC5402 as CPU development system, including the reset circuit, clock circuit, memory expansion, a power supply module, AD sampling, DA units, such as JTAG design; Due to the CPU adopts FFT algorithm, so the principle of FFT is introduced and its implementation on TMS320VC5402. Finally, this paper briefly introduces the integrated development environment CCS for the development of DSP.Keywords：TMS320VC5402；Spectrum analyzer；FFT；Power spectrum目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景及其研究现状 (1)1.2 频谱分析仪发展现状 (3)1.3 主要研究方法（手段） (4)1.4 设计方案介绍 (5)1.5 本文安排如下 (5)第2章TMS320VC5402芯片介绍 (6)2.1 TMS320VC5402的主要特性 (6)2.2 TMS320C54x的总线结构 (7)2.3 TMS320C54x的存储器分配 (8)2.4 TMS320C54x的中央处理单元（CPU） (9)2.5 TMS320C54x片外设简介 (14)2.6 TMS320VC5402引脚图 (15)第3章FFT原理及其实现 (16)3.1 FFT原理 (16)3.1.1 DFT原理 (16)3.1.2 FFT算法的导出 (17)3.1.3 实数序列的FFT (18)3.2 FFT算法 (18)3.2.1 码位倒置 (18)3.2.2 W因子的生成及分布规律 (19)3.2.3 蝶形运算的基本原理 (19)3.2.4 功率谱的计算 (19)3.3 FFT在TMS320C54x上的实现 (20)3.3.1 FFT实现的程序 (20)3.3.2 FFT的仿真结果 (20)第4章TMS320C54x DSP系统硬件设计 (21)4.1 系统设计要求 (21)4.2 电源设计 (22)4.3 时钟电路设计 (22)4.4 存储器单元设计 (23)4.5 复位电路设计 (24)4.6 JTAG接口 (25)4.7 A/D模数转换器 (26)4.7.1 该款AD的主要特性 (26)4.7.2 该款AD的工作原理 (26)4.7.3 该款AD的设计方案 (27)4.8 D/A数模转换器 (27)4.9 逻辑控制 (29)第5章CCS集成开发环境 (30)5.1 CCS集成开发环境简介 (30)5.2 CCS的组成 (31)结论 (33)参考文献 (34)致 (35)附录I (36)附录II (37)第1章绪论1.1 课题背景及其研究现状随着计算机和微电子技术的飞速发展，基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并发挥着重要作用。
频谱分析仪对于信号分析来说是必不可少的，它可以利用频率对信号进行分析。
频谱分析仪可应用于诸多领域，如通讯发射机以及干扰信号的测量，频谱的监测，器件的特性分析等，但各行各业对其性能要求也不尽相同。
利用频谱分析仪不但能够快速准确地显示信号频谱、提供强大的测量动态围，而且能够利用其所具有的各种测试功能对信号频率、电平、信号频谱纯度及抗干扰特性进行分析]1[。
频谱分析仪（简称频谱仪），顾名思义它的功能是确定一个变化过程（称为信号）的频率成分，以及各频率成分之间的相对强弱关系]2[。
频谱分析仪是对无线电信号进行测量的必备手段，是从事电子产研发、生产、检验的常用工具，因此，应用十分广泛，被称为工程师的射频万用表]3[。
1、传统频谱分析仪传统的频谱分析仪的前端电路是一定带宽可调谐的接收机，输入信号经变频器变频后由低通滤波器输出，滤波输出作为垂直分量，频率作为水平分量，在示波器屏幕上绘出坐标图，就是输入信号的频谱图，由于变频器可以达到很宽的频率，例如30Hz~30GHz；与外部混频器配合，可扩展到100GHz以上。
频谱分析仪是频率覆盖最宽的测量仪器之一，无论测量连续信号或调制信号，频谱分析仪都是很理想的测量工具。
但是，传统的频谱分析仪也有明显的缺点，它只能测量频率的幅度，缺少相位信息，因此属于标量仪器而不是矢量仪器。
2、现代频谱分析仪基于快速傅里叶变换（FFT）的现代频谱分析仪，通过傅里叶运算将被测信号分解成分立的频率分量，达到与传统频谱分析仪同样的效果。
这种新型的频谱分析仪采用数字方法直接由模拟数字转换器（ADC）对输入信号取样；再经过FFT处理后获得频谱分布图。
在这种频谱分析仪中，为获得良好的仪器线性度和高分辨率，对信号进行数据采集时，ADC的取样率最少等于输入信号最高频率的两倍，亦即频率上限是100MHz的实时频谱分析仪需要ADC有200MS/S的取样率。
目前半导体工艺水平可制成分辨率8位和取样率4GS/S的ADC或者分辨率12位和取样率800MS/S的ADC，亦即，原理上仪器可达到2GHz的带宽。
为了扩展频率上限，可在ADC前端增加下变频器；本振采用数字调谐振荡器，这种混合式的频谱分析仪可扩展到几GHz以下的频段使用。
FFT 的性能用取样点数和取样率来表征，例如用100KS/S 的取样率对输入信号取样1024点，则最高输入频率是50KHz 和分辨率是50Hz ，如果取样点数为2048点，则分辨率提高到25Hz 。
由此可知，最高输入频率取决于取样率；分辨率取决于取样点数。
FFT 运算时间与取样点数成对数关系，频谱分析仪需要高频率、高分辨率和高速运算时，要选用高速的FFT 硬件，或者相应的数字信号处理器（DSP ）。
例如，10MHz 输入频率的1024点的运算时间80s μ，而10KHz 的1024点的运算时间变为64ms ,1KHz 的1024点的运算时间增加至640ms .但运算时间超过200ms 时，屏幕的反应变慢，不适于眼睛的观察，补救办法是减少取样点数，使运算时间降低至200ms 以下。
3、用FFT 计算信号频谱的算法离散傅里叶变换X （k ）可看作是z 变换在单位圆上的等距高采样值，同样，X(k)也可看作是序列傅氏变换X(ωej )的采样，采样间隔位N N /2πω=。
由此看出，离散傅里叶变换实质上是其频谱的离散频域采样，对频率具有选择性（N k k /2πω=），在这些点上反映了信号的频谱。
根据采样定律，一个频带有限的信号，可以对它进行时域采样而不丢失任何信息，FFT 变换则说明对于时间有限的信号（有限长序列），也可以对其进行频域采样，而不丢失任何信息。
所以只要时间序列足够长，采样足够密，频域采样也就可较好地反映信号的频谱趋势，所以FFT 可以用以进行连续信号的频谱分析。
频谱分析主要就是将时域信号转化为频域进行处理，一般要求使用时窗技术，如快速傅里叶变换（FFT ）、离散傅里叶变换（DFT ）等。
如果采样点为N ，直接DFT 运算需要2N 次乘法操作，需要大量的运算时间。
20世纪60年代，Coolley 和Tuckey 提出了FFT ，可以将运算减少到（2/N ）log N 2次乘法。
因此，FFT 成为频谱分析的核心算法]64[-。
信号的测量可以从频域和时域两个方面进行，频谱分析仪就是进行信号频域测量即频谱分析的仪器设备]7[。