DSP正弦波——查表法原理
正弦波信号发生器的DSP设计
５０ ４２的片内 Ｒ Ｍ 中存有 ２ ６字 的正 弦及余 弦数据表 ， Ｏ ５ 可 以通过程序直接调用该表中的数据 ，由 ＤＡ回放 出正弦波 。通 ／ 过 Ｍ ＴＡ Ａ Ｌ Ｂ模拟仿真 自己生成的正 弦数据表 ， 不但可 以解决频 率单一的问题 ， 还可以增加精度 ， 并改善系统的兼容性。 １３ ＿泰勒级数展开法 任一角度的正 弦及余弦波都可以展开成泰勒级数 ，取前五 项 的近 似公 式 为 ：
日ｚ （＝ ）
口 ＝一２ｃ ｓｃ０： ｂ＝ １ ｏ ｏ
：七 Ａｉｃ ； ＝ｓｏ ｎｏ
．
对应的是在单位圆上有复共轭极点的二阶振荡器 ，共扼极 点为 ：ｌ ｅ ， Ｐ， 其离散时域脉冲单位 冲击响应响应 ： ｚ ＝
ｈ ）Ａ ｉ （ １∞０ ｕ玎 （ ＝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｓ ［ ＋ ） ］ （） ｎ ｎｎ ・
￣ － Ｏ３
．
设定采样频率为 ￣ ４ ｋ ｚ即通过定时器中断， －０ Ｈ ， 每隔 ２ ｕ 产 ５ｓ 生一个 ｙ ） （， ｎ则递归的差分方程系数为：
ｎ＝ － ｏ ｏ ２ｃ ｓｃｏ＝
６：ｌ； ：ｓｎｏｏ＝ｓｎ２ ２ ｉ ｉ
＝
：
５
国 ７
９
ｓｉ ｎ ：
一 — — ＋ — — 一 — — ＋ ——
ｆ ｆ ／Ｔ Ｄ ＋ ）Ｐ Ｄ １ ， ｃ （ Ｄ Ｒ １（ Ｒ ＋ ） ＝ｘ
２ １
４ Ｉ
６ １
８ １
其中： 为角度值 ，Ｏ为其对应 的弧度值 。通 过变换 的 Ｏ ｔ ／ 值， 且利用弧度与频率之间的关 系很容易实现变频处理 。 １ ． 字正 弦 振荡 器 ４数 数字正弦波振荡器的系统函数可表示为 ：
１ 正 弦波 信号 的 产 生 方式 １ 采样回放法 ． １
基于DSP的DDS信号发生器硬件设计电路图
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 基于DSP的DDS信号发生器硬件设计+电路图摘要在21世纪的今天，基于DSP的信号发生器以其编程的高度灵活性，波形的高精度与高稳定性等特点而脱颖而出，具有极大的应用价值和广泛的应用前景。
本文利用高性能DSP芯片加上合理的外围控制电路构成基于DSP的DDS信号发生器，完成电压监测电路的硬件设计工作。
通过对DDS的相应介绍采用查表法实现正弦波的产生，采用高速微处理器实现DDS。
然后完成硬件芯片的选型(TMS320LF2407)和硬件电路的设计工作。
硬件设计主要有核心控制模块电路、片选电路、串行通信电路、AD转换电路及信号采集电路，以此实现硬件电路完成接收上位机的控制信号，采集外部电压信号处理后送给上位机，实现对电压的监控。
关键词：信号发生器，DDS，电压监控，硬件设计11870毕业设计说明书（论文）外文摘要1 / 10TitleDDS signal generator hardware design based on DSPAbstractIn the 21st century,the DSP signal generator stand out for its high degree of flexibility of the programming waveforms, high precision and high stability characteristics, shows great value and broad application prospects.This article takes use of high performance DSP chip with peripheral control circuit DSP-based DDS signal generator,complete the hardware design of the voltage monitoring circuit.Achieve the generation of sine wave with look-up table method corresponding introduction of DDS.Then complete selection of hardware chip(TMS320LF2407)and hardware design.The hardware design mainly consists of core control module circuit, chip select circuit, the serial communication circuit, AD converter circuit and the signal acquisition circuit,In order to achieve the hardware circuit to complete the PC to receive the control signal.The acquisition of an external---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------voltage signal processing to give the host computer,in order to monitoring the voltage.Key words: signal generator,DDS,voltage monitoring,hardware design4.4 PC机与DSP的点对点的串行通信接口244.5 输入输出接口254.5.1A/D的接口254.5.2电压信号采样电路265电路设计中注意的问题28致谢30参考文献313 / 10附录硬件电路原理图321 绪论1.1 信号发生器简介信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
基于DSP控制的正弦波和三角波发生器的设计毕业论文 精品
毕业设计题目名称基于DSP控制的正弦波和三角波发生器的设计学院电气信息工程学院专业/班级自动化09102学生学号指导教师（职称）葛延津（教授）严海领（助教）摘要信号发生器发展到今天，在电子测试、电子设计、模拟仿真、通信工程中，扮演着一个相当重要的角色，有着相当广泛的应用，极大加快了电子测试与设计工作中的效率，在电子技术和信号仿真应用中已发挥了巨大的作用。
本文主要介绍了以TMS320VC5402 DSP为主的信号发生器的设计情况。
这是一个以DSP为核心来实现信号发生器的系统，该系统具有结构简单灵活，抗干扰能力强、产生频率较高、应用广泛等特点。
该系统的组成核心TMS320VC5402 DSP芯片是TI公司生产的16位定点处理芯片，它有运算速度快、具有可编程特性、接口灵活和外围电路丰富等特点。
选择该芯片作为设计信号发生器的核心芯片，能够提高信号发生器所产生信号的频率，使信号发生器有更加广泛的应用。
本设计的硬件部分是有该DSP芯片和D/A转换芯片TLC7528组成，DSP芯片用于产生各种波形，D/A转换芯片用于把数字信号转换为模拟信号。
在以上硬件的基础上，通过软件编程来实现三角波、正弦波等波形。
关键词：DSP；D/A转换器；信号发生器；波形AbstractSignal generator to today, in the electronic testing, electronic design, simulation, communications engineering, plays a very important role, has a very wide range of applications, greatly accelerate the efficiency of the electronic test and design work in the electronics technology and signal simulation applications has played a huge role. This paper describes the design to TMS320VC5402 DSP-based signal generator. This is a core DSP signal generator system, the system structure is simple and flexible, anti-interference ability, resulting in a higher frequency, widely used features.The System is comprised core TMS320VC5402 DSP chip is produced by TI 16-bit fixed-point processing chip, computing speed, programmable features, flexible interface and peripheral circuits rich features. Select the chip to chip as the core of the design of the signal generator, it is possible to improve the signal generator to produce the signal frequency, the signal generator has a broader application. The design of the hardware part is composed of the DSP chip and the D / A converter chip TLC7528 DSP chip for generating various waveforms, D / A converter chip used to convert digital signals to analog signals. On the basis of the above hardware, by software programming to achieve the waveform of the triangular wave, sine wave, etc..Keywords: DSP; D / A converter; signal generator; waveform目录第一章绪论.................................................... - 1 -1.1选题的背景............................................. - 1 -1.2选题的目的及意义....................................... - 1 - 第二章整体方案................................................ - 2 - 第三章硬件系统设计............................................ - 3 -3.1 系统的组成及实现功能................................... - 3 -3.2 硬件系统设计思想....................................... - 3 -3.3 硬件电路方案及电路原理设计 ............................ - 3 -3.4 相关电路介绍........................................... - 4 -3.4.1 核心电路芯片TMS320VC5402...................... - 4 -3.4.2 D/A 转换器TLC7528............................. - 10 -3.4.3 电源电路和晶振电路 ............................. - 14 - 第四章软件系统设计........................................... - 17 -4.1 ICETEK—B2.0说明............................. - 17 -4.2 三角波的设计方案..................................... - 18 - 4.3 正弦波的设计方案...................................... - 21 - 4.4 软件系统.............................................. - 25 - 第五章总结展望............................................... - 28 - 结束语........................................................ - 29 -致谢......................................................... - 30 - 参考文献...................................................... - 31 - 附录......................................................... - 32 -第一章绪论1.1选题的背景信号发生器，主要作为激励信号或仿真信号，广泛应用于电子设计、生物医疗、环保、机械运动、新型材料等各个领域。
DSP原理及应用(C54X)
第一章绪论1.1 DSP的基本原理数字信号处理（简称DSP）是一门涉及多门学科并广泛应用于很多科学和工程领域的新兴学科。
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。
数字信号处理是以众多学科为理论基础,它所涉及的范围极其广泛。
如数学领域中的微积分、概率统计、随机过程、数字分析等都是数字信号处理的基础工具。
它与网络理论、信号与系统、控制理论、通信理论、故障诊断等密切相关。
DSP可以代表数字信号处理技术（Digital SignalProcessing）,也可以代表数字信号处理器（Digital Signal Processor）。
前者是理论和计算方法上的技术,后者是指实现这些技术的通用或专用可编程微处理器芯片。
数字信号处理包括两个方面的内容:1.法的研究 2．数字信号处理的实现数字信号处理（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。
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
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。
用PWM实现正弦波的DDS方法(基于查表法)
用PWM实现正弦波的DDS方法（基于查表法）1、正弦表y = 73+72*sin(2PI*x/512)__code BF_U8 Sin[512] ={1 ,1 ,1 ,1 ,1 ,1 ,1 ,1 ,1 ,1 ,2 ,2 ,2 ,2,2 ,2 ,2 ,3 ,3 ,3 ,3 ,3 ,4 ,4 ,4 ,4 ,5 ,5 ,5 ,5,6 ,6 ,6 ,7 ,7 ,7 ,8 ,8 ,9 ,9 ,9 ,10 ,10 ,11 ,11 ,12 ,12 ,13 , 13 ,14 ,14 ,15 ,15 ,16 ,16 ,17 ,17 ,18 ,18 ,19 ,20 ,20 ,21 ,21 ,22 ,23 ,23 ,24 ,24 ,25 ,26 ,26 ,27 ,28 ,29 ,29 ,30 ,31 ,31 ,32 ,33 ,34 ,34 ,35 ,36 ,37 ,37 ,38 ,39 ,40 ,40 ,41 ,42 ,43 ,44 ,44 ,45 ,46 ,47 ,48 ,49 ,49 ,50 ,51 ,52 ,53 ,54 ,54 ,55 ,56 ,57 ,58 ,59 ,60 ,60 ,61 ,62 ,63 ,64 ,65 ,66 ,67 ,67 ,68 ,69 ,70 ,71 ,72 ,73 ,74 ,75 ,76 ,77 ,77 ,78 ,79 ,80 ,81 ,82 ,83 ,84 ,84 ,85 ,86 ,87 ,88 ,89 ,90 ,90 ,91 ,92 ,93 ,94 ,95 ,96 ,96 ,97 ,98 ,99 ,100,101,101,102,103,104,105,105,106,107,108,108,109,110,111,112,112,113,114,114,115,116,117,117,118,119,119,120,121,121,122,123,123,124,125,125,126,126,127,127,128,129,129,130,130,131,131,132,132,133,133,134,134,135,135,136,136,136,137,137,138,138,138,139,139,140,140,140,140,141,141,141,142,142,142,142,143,143,143,143,143,144,144,144,144,144,144,144,145,145,145,145,145,145,145,145,145,145,145,145,145,145,145,145,145,145,145,144,144,144,144,144,144,144,143,143,143,143,143,142,142,142,142,141,141,141,141,140,140,140,139,139,138,138,138,137,137,137,136,136,135,135,134,134,133,133,132,132,131,131,130,130,129,129,128,128,127,126,126,125,125,124,123,123,122,121,121,120,119,119,118,117,117,116,115,115,114,113,112,112,111,110,109,109,108,107,106,105,105,104,103,102,101,101,100,99 ,98 ,97 ,97 ,96 ,95 ,94 ,93 ,92 ,91 ,91 ,90 ,89 ,88 ,87 ,86 ,85 ,85 ,84 ,83 ,82 ,81 ,80 ,79 ,78 ,78 ,77 ,76 ,75 ,74 ,73 ,72 ,71 ,70 ,70 ,69 ,68 ,67 ,66 ,65 ,64 ,63 ,63 ,62 ,61 ,60 ,59 ,58 ,57 ,56 ,56 ,55 ,54 ,53 ,52 ,51 ,51 ,50 ,49 ,48 ,47 ,46 ,46 ,45 ,44 ,43 ,42 ,42 ,41 ,40 ,39 ,38 ,38 ,37 ,36 ,35 ,35 ,34 ,33 ,32 ,32 ,31 ,30 ,30 ,29 ,28 ,27 ,27 ,26 ,25 ,25 ,24 ,23 ,23 ,22 ,22 ,21 ,20 ,20 ,19 ,19 ,18 ,17 ,17 ,16 ,16 ,15 ,15 ,14 ,14 ,13 ,13 ,12 ,12 ,11 ,11 ,10 ,10 ,10 ,9 ,9 ,8 ,8 ,8 ,7 ,7 ,7 ,6 ,6 ,6 ,5 ,5 ,5 ,4 ,4 ,4 ,4 ,3 ,3 ,3,3 ,3 ,2 ,2 ,2 ,2 ,2 ,2 ,2 ,1 ,1 ,1 ,1 ,1 ,1 ,1,1 ,1};原理简介：假设PWM的频率位1KHZ，那么在每次PWM中断的时候，改变一次PWM的占空比，改变的规律如正弦表，那么最终输出波形如下：经过低通滤波器滤波之后就变成了其频率为1/(256*(1/1000))= 3.90625HZ。
TMS320F2812 DSP用正弦函数表与事件管理器EVAB产生6路PWM波详解
摘要：三相逆变是光伏并网逆变器的主要组成部分。
本文介绍了基于DSP的三相逆变器的控制程序的设计原理和参数计算，并给出了部分实验调试的结果。
1引言TMS320F2812 DSP是在光伏并网逆变器中广泛应用的嵌入式微处理器控制芯片。
限于篇幅，本文只对基于DSP的三相逆变控制程序的设计进行了讨论。
第2节介绍了三相逆变控制程序的总体设计原理。
第3节讨论了参数计算方法和程序设计原理。
最后第4节给出了部分实验调试结果。
2基本原理控制程序的总体设计示意图见图1。
使用异步调制的方法产生SPWM波形。
将正弦调制波对应的正弦表的数值，按一定时间间隔t1依次读出并放入缓冲寄存器中。
比较寄存器则由三角载波的周期t2同步装载，并不断地与等腰三角载波比较，以产生SPWM波形。
时间间隔t1决定了正弦波的周期，时间间隔t2决定了三角载波的采样周期，t1和t2不相关，亦即正弦调制波的产生和PWM波形发生器两部分相互独立。
使用TMS320F2812的EV模块产生PWM波形。
EVA的通用定时器1按连续增/减模式计数，产生等腰三角载波。
三个全比较单元中的值分别与通用定时器1计数器T1CNT比较，当两者相等时即产生比较匹配事件，对应的引脚(PWMx，x=1，2，3，4，5，6)电平就会跳变，从而输出一系列PWM波形。
因为PWM波形的脉冲宽度与比较寄存器中的值一一对应，所以，只要使比较寄存器中的值按正弦规律变化，就可以得到SPWM波形。
考虑到DSP的资源有限，使用查表法产生正弦调制波。
将一个正弦波的周期按照一定的精度依次存于表中；使用时按照一定的定时间隔依次读取，便得到正弦波。
显然，精度要求越高，所需的表格越大，存储量也越大。
一个周期的正弦表的相位是，对应表的长度的1/3。
为了产生三相对称正弦波，将正弦表长度取为3n，n为整数。
当A相从第0个数开始取值时，则B相从第n个数处开始取值，C相从第2n个数处开始取值。
事实上，因为使用了异步调制，所以只要正弦表的长度足够大，不是3的整数倍也不会对输出波形产生太大影响。
SPWM原理以及具体实现方法
SPWM原理以及具体实现方法SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）是一种通过改变脉冲宽度来实现正弦波形输出的调制技术。
它是一种广泛应用于交流调速、无线电通信、音频音频处理等领域的调制技术。
本文将详细介绍SPWM的原理和具体实现方法。
一、原理SPWM的基本原理是将一个固定频率的三角波和一个可变频率的正弦波进行比较，通过改变正弦波的频率和三角波的升降沿来控制输出脉冲的宽度，从而实现输出波形的调制。
具体实现方式如下：1.生成三角波：首先需要生成一个固定频率的三角波，可以使用计数器、比较器和数字-模拟转换器等元件实现。
计数器用于产生固定频率的方波信号，比较器用于将方波信号转换为三角波信号，数字-模拟转换器用于将三角波信号转换为模拟电压信号。
2.生成正弦波：使用正弦函数生成一个可变频率的正弦波，频率根据应用需求决定。
一般使用时钟、计数器和查表法实现，通过改变时钟的计数值和查表法来调整正弦波的频率。
3.比较器：将三角波和正弦波进行比较，比较的方法可以使用电压比较器或者运算放大器进行。
根据比较结果，可以确定脉冲的宽度。
4.输出脉冲：通过改变脉冲的宽度来控制输出波形的幅值大小。
当三角波的斜率大于正弦波时，输出脉冲宽度增大；当三角波的斜率小于正弦波时，输出脉冲宽度减小。
5.滤波器：通过滤波器对输出脉冲进行处理，去除高频成分，得到带有基波的正弦波。
SPWM的具体实现方法依赖于所使用的平台和应用需求。
下面以数字信号处理平台为例，介绍SPWM的具体实现方法。
1.生成三角波：使用计数器和比较器，生成一个固定频率的三角波信号。
计数器的计数范围决定了三角波的周期，比较器将计数器的输出进行比较并产生三角波信号。
2.生成正弦波：可以通过使用FPGA或DSP等处理器实现正弦波的生成。
根据所需频率和精度，使用查表法或数学函数生成正弦波信号。
3.比较器：将三角波和正弦波进行比较，可以使用比较器模块实现比较操作。
DSP正弦波查表法原理
正弦波的产生方法目前，正弦波的产生方法主要有两种：（1）查表法（2）利用数字振荡器产生正弦波1）查表法考虑一个模拟正弦波的表达式，并以固定的时间间隔对其进行采样，即,...)2,1,0,()2sin(][)2sin()(==+=+=n F F f fn n x Ft t x sθπθπ 其中，θ为初始相位；F 为模拟频率，即需要产生的频率；F s 为采样频率；s s F T 1=即为采样间隔。
因此，要想产生一个正弦波，需要在每一个采样间隔计算x[n]的值，并通过数模转换器（DAC ，Digital-to-Analog Convector ）输出。
通过将x[n]的值以不同的幅度和不同的采样间隔输出，就可以得到任意幅度、任意频率的正弦波或余弦波。
根据上式，x[n]通过计算正弦函数而得。
基于此，可以构造一个查找表，表中所列为余弦函数的值。
考虑到不可能把正弦函数或余弦函数的所有值都放在查找表内，不妨将表的大小初设为517项。
又考虑到正弦函数和余弦函数之间只有一个90°的相移，可以将表的大小缩减为257项。
表中的第一个值对应于︒0，最后一个值对应于180°，或者说π。
这样，表中相邻两点之间的间隔为180/256=0.7031250°，即表格中的第1项是cos0°的值，第2项是cos0.7031250°的值，第3项是cos1.406250°的值，以此类推，最后一项是cos180°的值。
利用该表所能构成的波形的相位步进通常是0.7031250°的整数倍。
在采样过程中，上式中的n 值在每一个采样间隔递增，从而得到模拟正弦波的采样版本。
但是，如何通过查找余弦表的方法来产生一个任意频率F 的正弦波呢？由于在前面构造的余弦函数表中，已经包括了以0.7031250°为间隔的余弦函数值，现在的问题就变成了，当n 递增时，怎样估计出相位fn π2的值。
DSP查表法
2．查表法在实时DSP应用中实现非线性运算，一般都采取适当降低运算精度来提高程序的运算速度。
查表法是快速实现非线性运算最常用的方法。
采用这种方法必须根据自变量的范围和精度要求制作一张表格。
显然输入的范围越大，精度要求越高，则所需的表格就越大，即存储量也越大。
查表法求值所需的计算就是根据输入值确定表的地址，根据地址就可得到相应的值，因而运算量较小。
查表法比较适合于非线性函数是周期函数或已知非线性函数输入值范围这两种情况，例3.12和例3.13分别说明这两种情况。
例3.12 已知正弦函数y=cos(x)，制作一个512点表格，并说明查表方法。
由于正弦函数是周期函数，函数值在－1至＋1之间，用查表法比较合适。
由于Q15的表示范围为－1至32767/32768之间，原则上讲－1至＋1的范围必须用Q14表示。
但一般从方便和总体精度考虑，类似情况仍用Q15表示，此时＋1用32767来表示。
(1) 产生512点值的C语言程序如下所示:#define N 512#define pi 3.14159int sin_tab[512];void main( ){int i;for(i=0;i<N;i++) sin_tab=(int)(32767*sin(2*pi*i/N));}(2) 查表查表实际上就是根据输入值确定表的地址。
设输入x在0~2p之间，则x对应于512点表的地址为：index = (int)(512*x/2p)，则 y = sin(x) = sin_tab[index]。
如果x用Q12定点数表示，将512/2p用Q8表示为 20861，则计算正弦表的地址的公式为：index = (x*20861L)>>20。
例3.13 用查表法求以2为底的对数，已知自变量取值范围为0.5~1,要求将自变量范围均匀划分为10等分。
试制作这个表格并说明查表方法。
(1) 做表：y = log2(x)，由于x在0.5到1之间，因此y在-1到0之间，x和y均可用Q15表示。
正弦波产生的原理及应用
正弦波产生的原理及应用1. 背景介绍正弦波是一种特殊的周期性信号，广泛应用于通信、电力、音频等领域。
本文将介绍正弦波的产生原理，并探讨其在各个领域中的应用。
2. 正弦波的产生原理正弦波是一种连续、周期性的信号，可以通过多种方式产生。
以下是几种常见的正弦波产生原理：2.1 反馈振荡器反馈振荡器是一种基于振荡电路的正弦波产生器。
在反馈振荡器中，正反馈回路的作用下，输出信号不断振荡。
这种振荡器可以使用电容、电感和放大器等元件来构建，通过调整元件的数值和连接方式，可以调节正弦波的频率和幅度。
2.2 直接数字合成直接数字合成（DDS）是一种基于数字信号处理（DSP）技术的正弦波产生方法。
通过数字信号处理器（DSP）生成正弦波的采样点序列，再通过数模转换器（DAC）将采样点序列转换为模拟信号，从而产生连续的正弦波信号。
DDS技术不仅可以产生高精度的正弦波信号，还可以实现频率、相位和幅度的精确控制。
2.3 电感耦合振荡器电感耦合振荡器是一种基于电感和电容的振荡电路，通过调整电感和电容的数值和连接方式，使得电路产生连续的正弦波信号。
这种振荡器常用于射频（RF）信号产生，如无线电发射机等。
3. 正弦波的应用正弦波作为一种基本的周期性信号，在各个领域中都有广泛的应用。
以下是几个典型的应用领域：3.1 通信领域正弦波在通信领域中有着重要的应用。
在调制解调过程中，正弦波常被用作载波信号，用于携带调制信号进行传输。
当调制信号为语音、图像或数据时，正弦波可以将这些信息通过调制传送到接收端。
3.2 音频领域正弦波在音频领域中也有广泛的应用。
通过调整正弦波的频率和幅度，可以产生不同音高和音量的声音。
正弦波经过合成和调制等处理，可以产生丰富的音乐和声音效果。
3.3 电力领域在电力领域中，交流电信号可以看作是正弦波。
正弦波的频率和电压幅度决定电力系统的稳定性和功率传输能力。
通过调整正弦波的频率、相位和幅度，可以实现电力系统的控制和调节。
DSP正弦波——数字振荡器法原理
数字振荡器的本质是，使用一个IIR （Infinite Impulse Response ）滤波器，通过把它的极点放在单位圆上面来产生振荡。
利用正弦波sinx 的指数形式)(21sin jx jx e e jx --= 可以得到正弦序列x(n)的Z 变换为)(21)sin(][jnwT jnwT e e jT n n x --==ϖ X （z ）=[]∑∑∞=---∞=---=-0110)()(21])([21n n jwT n jwT n n jnwT jnwT z e z e j z e e j =⎥⎦⎤⎢⎣⎡----jwT jwT e z z e z z j 21=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+---1)cos(221222wT z z ze z ze z j jwT jwT =1)cos(2)sin(2+-wT z z wT z =B Az z Cz --2 式在|z|>1时成立，且)sin(,1),cos(2wTC B wT A =-==。
这是任何一本数字信号处理教材都会给出的结论。
根据Z 变换的基本原理和性质，序列x[n]及其Z 变换X （z ）之间存在一一对应的关系，即对于给定的X （z ），可以通过反Z 变换，唯一地确定x[n]。
因此，产生一个正弦波就等价于利用上式设计一个二阶IIR 滤波器，使其系统传递函数就是正弦序列x[n]的z 变换。
结构的图我暂时不画了，明天再添加系统传递函数为21121)(-----=--=Bz Az Cz B Az z Cz z H 滤波器的极点就是分母02=--B Az z 的根。
24)(cos 4)cos(224222,1-±=+±=wT wT B A A P =)sin()cos(wT j wT ±由上式可以看出，P 1,2是一对复根，其幅值为1，相角为wT 。
幅值为1的极点在单位圆 上，对应一个数字振荡器，其振荡频率由系数A 、B 和C 决定。
DSP课设——正弦波发生器要点
摘要数字信号处理(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。
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。
数字信号处理器（DSP）是在模拟信号变成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器。
DSP 芯片以其独特的结构和快速实现各种数字信号处理算法的突出优点，发展十分迅速。
本文中提出的基于DSP技术设计的正弦波信号发生器已被广泛地应用于通信、仪器仪表和工业控制等领域的信号处理系统中。
在本文中简要的概括了一种基于TMS320C5402实现正弦信号发生器的设计原理与方法，介绍了所设计的正弦信号发生器硬件电路结构和软件程序流程图。
结合DSP硬件特性，通过使用泰勒级数展开法得到设定参数的正弦波形输出，达到设计目的。
该信号发生器弥补了通常信号发生器模式固定，波形不可编程的缺点，其具有实时性强，波形精度高，可方便调节频率和幅度、稳定性好等优点。
关键字：DSP；TMS320C5402；信号发生器；正弦信号；目录1 设计目的及要求 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计内容及要求 (1)2设计方案及原理 (2)2.1总体方案 (2)2.2设计原理 (2)3系统硬件设计 (3)3.1系统硬件框图 (3)3.2 TMS320C5402简介 (4)3.3 D/A转换部分设计 (5)4系统软件设计及调试 (6)4.1变频调幅的方法 (6)4.2程序设计 (6)4.3程序编写 (8)4.4 CCS简介 (14)4.5运行步骤及结果 (15)5 设计心得 (19)参考文献 (20)附录设计程序 (21)1 设计目的及要求1.1 设计目的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。
dsp正弦信号
实验五 正弦信号发生器一、实验目的1. 掌握利用DSP 产生正弦信号的原理2. 熟悉子程序调用的程序结构以及堆栈的使用3. 掌握CCS 的图形输出操作二、实验设备1. 集成开发环境Code Composer Studio （简称CCS ）2. 实验代码Sin.s54、Lab.cmd 和Lab.gel三、实验内容1.阅读理解多项式逼近正弦的文档 2.阅读和理解Sin.s54 3.调试正弦波发生器 4.加入断点，并选取图形观测，利用动画及时更新 5.试利用迭代的方法来实现正弦信号发生器四、实验结果和提示1. 2345sin()= 3.140625 + 0.02026367 - 5.325196 + 0.5446778 + 1.800293x x x x x x x 为第一象限内的弧度值。
因为sin()sin(),sin()sin()x x x x π-=-=-，所以只需将第二，三，四象限内的弧度值转换到第一象限即可计算出相应的正弦函数值。
由于有限精度，规定弧度值从~ππ-，其中π=0x7FFF ，π/2=0x4000，π-=0x8000。
利用级数展开产生正弦波，必须在调用计算子程序之前备份好累加器A 中的当前弧度值，以便计算结束后实现x 增量。
正弦波的频率可以通过增幅的大小来进行控制，如果假定程序循环一次为一个时间单位，则正弦波的周期为65536/步长，频率为周期倒数。
x 自动增长时要注意当x 超过π后必须调整到~ππ-的范围内才能调用计算子程序，即若,2x x x ππ>=-则。
2. 需要使用临时数据时，必须用frame 语句留出所需的空间，使用结束后要将堆栈指针还原以防止堆栈内存泄漏。
要注意的是frame 的下一条指令不能使用直接寻址。
3. 注意事项：利用累加器写乘法寄存器T （stlm ）之后的下一条指令不能使用T ；条件转移指令xc 在指令访问阶段判断条件，该条件必须在先于xc 指令的2个指令之前产生；条件转移指令bc 是在指令执行阶段判断条件，不存在这方面的问题。
DSP的正弦信号失真度测量
(3)
2
因此 ,正弦波的失真度的表达式为 :
Kf =
A2 2 +
2
A3 2 +L +
2 A1
An 2 2
2 由此可知只要通过 FFT 算法求得基波和各次谐波的有效值再代 入式 (4) 即可得到失真度值 。
通常用于计算机处理的傅立叶变换方法是快速傅立叶变换
(FFT) 。快速傅立叶变换 (FFT) 比直接傅立叶变换 (DFT) 在计算 量上要小很多 。如果设计算的采样序列点数为 N 。DFT 的复数
2采样信号模块采样信号的产生是本设计的一个重点传统的设计方法多采用锁相环来实现对输入信号的倍频即获得采样信号但其倍频范围小若用在此设计中则需要设计多路倍频电路来对应不图2切换流程图图3接口框图同频段所以本设计采用了一片ddsad9851芯片来实现对2hz200khz的信号实现64倍频其实现过程是由dsp测出输入信号频率后用软件编程产生5个8位的控制字送入ddsad9851的相应寄存器并使能其内部的比较器得到稳定的方波信号即采样信号
The Measurement for the Distortion Factor of Sine Wave Based on DSP CUI Yan , YANG Yan2xiang
(School of Electric and Information Engineering ,Xihua University , Chengdu 610039 ,China)
京航空航天大学出版社 ,2002. [ 3 ] 郭勇等. DDS 芯片 AD9851 及其应用[J ] . 电子技术 ,2001 (2) . [4 ] 张雪平. 单片机提高频率测量精确度的新方法 [J ] . 微型计
DSP实验2
实验二用定时器实现数字振荡器一、实验目的1.在数字信号处理中，会经常使用到正弦/余弦信号。
通常的方法是将某个频率的正弦/余弦值预先计算出来后制成一个表，DSP工作时仅作查表运算即可。
在本实验中将介绍另一种获得正弦/余弦信号的方法，即利用数字振荡器用叠代方法产生正弦信号。
2.本实验除了学习数字振荡器的DSP实现原理外，同时还学习C6000定时器（在本实验中使用的是TMS320C6713）使用以及中断服务程序编写。
3.熟悉CCS集成软件开发环境,集成汇编、C、VC++；二、实验步骤1. 启动CCS，打开工程文件，文件名为Timer.pjt。
该工程文件含有C源程序commonISR.c、Timer.c、InitCSL.c，汇编源程序vector.asm和连接定位Timer.cmd文件,其中，vector.asm包含中断向量表，commonISR.c包含中断服务程序，而InitCSL.c就是用CSL对片上外设进行初始化，在这里是对Timer进行初始化。
有选择地修改程序代码。
2. 选择Project菜单中的Build Options选项，或使用鼠标右键单击工程文件名（如Timer.pjt）并选择Options来修改或添加编译、连接中使用的参数。
例如，选择Compiler窗口，在Preprocessor中的“Include Search Path”可以写入包括头文件的路径。
选择Linker窗口，在Basic中的“Include Libraries”可以写入包括对库文件的路径，其中就包括C的标准库rts6700.lib，该文件应该在CCS安装目录中。
例如，若CCS安装在d:\ti下，则rts6700.lib 应该在d:\ti\c6000\cgtools\lib下。
“Output Filename”栏中写入输出OUT文件的名字，如Timer.out，同时你还可以设置生成的MAP文件名。
3.完成编译、连接，正确生成OUT文件。
DSP正弦波实验
正弦波发生器1.实验原理产生连续的波形的方法主要有以下两种方法：1、查表法：把事先将需要输出的数据计算好，存储在DSP中，然后依次输出就可以了。
查表法的优点是速度快,可以产生频率较高的波形,而且不占用DSP的计算时间；查表法的缺点是在于需要占用DSP的内部的存储空间，尤其对采样频率比较大的输出波形，这样，需要占用的内部的空间将更大，而DSP内部的存储空间毕竟有所限制.这使得查表法的应用场合十分有限。
2、计算法：采用计算的方法依次计算数据而后输出，然后再计算而后输出.计算法的优缺点正好和查表法相反。
即：其优点是不占用DSP的存储空间，其缺点是占用DSP的计算时间,使得执行程序的开销变大。
下面是一个采用C编写的信号产生程序以及所必须的配置文件＃include 〈stdio。
h>#include "sine。
h”＃include<math.h〉//增益控制变量int gain = INITIALGAIN;//声明并初始化一个IO缓冲器BufferContents currentBuffer;// 定义一些函数static void processing(); //处理输入并生成输出static void dataIO(); // 用探测点使用虚拟函数int a[360],i；void main(){puts("SineWave example started.\n”)；for（i=0；i〈360;i++)a[i］=0；for（i=0;i〈360;i++）a[i]=(int)（sin(i*3.14159/180）*32767）；while(TRUE) // 无限循环｛/＊使用探针点连接到一个主机文件读取输入数据。
通过连接一个探测点写输出数据到图形中。
＊/dataIO();/＊应用增益到输入,以获得输出*/processing();}}/*＊功能：用信号处理转换输入信号产生输出信号＊参数：BufferContents的内容结构包含输入/输出数组的大小BUFSIZE ＊返回值：无。
dds正弦信号产生原理
dds正弦信号产生原理
DDS（Direct Digital Synthesis）是一种直接数字合成技术，用于产生各种波形，包括正弦波。
以下是DDS产生正弦信号的原理：
1. 相位累加器：首先，DDS系统使用一个相位累加器来产生相位值。
相位累加器是一个计数器，它从预设的初始相位值开始计数，并根据系统时钟的频率逐步增加计数。
2. 查找表（LUT）：相位累加器产生的相位值用于查询查找表（LUT）。
查找表存储了正弦波的幅度信息，每个相位值对应一个幅度值。
查找表通常采用ROM（只读存储器）实现，可以快速地根据相位值检索相应的幅度值。
3. D/A转换器和低通滤波器：从查找表检索到的幅度值经过数字模拟转换器（D/A转换器）转换成模拟信号。
D/A转换器将幅度值转换为相应的模拟电压或电流。
然后，低通滤波器用于平滑模拟信号，去除高频噪声和杂散分量，得到所需的正弦波信号。
4. 输出：最终，经过滤波的正弦波信号可以输出到外部电路或设备中。
通过改变相位累加器的初始相位值和系统时钟的频率，DDS系统可以生成不同频率和相位的正弦波信号。
这种数字化方法提供了高精度、高稳定性和灵活性，使得DDS广泛应用于各种需要产生正弦波的应用场合，如通信、雷达、音频合成等。
DSP正弦波——查表法原理
DSP正弦波——查表法原理正弦波的产生方法目前，正弦波的产生方法主要有两种:(1)查表法(2)利用数字振荡器产生正弦波 1)查表法考虑一个模拟正弦波的表达式，并以固定的时间间隔对其进行采样，即,,x(t),sin(2Ft，)Fx[n],sin(2,fn，,)(f,,n,0,1,2,...)Fs1T,其中，为初始相位;F为模拟频率，即需要产生的频率;F为采样频率;即为,ssFs采样间隔。
因此，要想产生一个正弦波，需要在每一个采样间隔计算x[n]的值，并通过数模转换器(DAC，Digital-to-Analog Convector)输出。
通过将x[n]的值以不同的幅度和不同的采样间隔输出，就可以得到任意幅度、任意频率的正弦波或余弦波。
根据上式，x[n]通过计算正弦函数而得。
基于此，可以构造一个查找表，表中所列为余弦函数的值。
考虑到不可能把正弦函数或余弦函数的所有值都放在查找表内，不妨将表的大小初设为517项。
又考虑到正弦函数和余弦函数之间只有一个90?的相移，可以将表的大:0小缩减为257项。
表中的第一个值对应于，最后一个值对应于180?，或者说π。
这样，表中相邻两点之间的间隔为180/256=0.7031250?，即表格中的第1项是cos0?的值，第2项是cos0.7031250?的值，第3项是cos1.406250?的值，以此类推，最后一项是cos180?的值。
利用该表所能构成的波形的相位步进通常是0.7031250?的整数倍。
在采样过程中，上式中的n值在每一个采样间隔递增，从而得到模拟正弦波的采样版本。
但是，如何通过查找余弦表的方法来产生一个任意频率F的正弦波呢,由于在前面构造的余弦函数表中，已经包括了以0.7031250?为间隔的余弦函数值，现在的问题就变成了，2,fn当n递增时，怎样估计出相位的值。
记录波形的初始相位和当前相位，以得到连续相位的正弦波。
如果记录了上一个输出点的相位值，利用正弦波的频率信息，就可以计算出当前输出点的相位值，该相位值是和幅度值相对应的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
正弦波的产生方法
目前，正弦波的产生方法主要有两种：（1）查表法（2）利用数字振荡器产生正弦波
1）查表法
考虑一个模拟正弦波的表达式，并以固定的时间间隔对其进行采样，即
,...)2,1,0,()2sin(][)
2sin()(==+=+=n F F f fn n x Ft t x s
θπθπ 其中，θ为初始相位；F 为模拟频率，即需要产生的频率；F s 为采样频率；s s F T 1=即为采样间隔。
因此，要想产生一个正弦波，需要在每一个采样间隔计算x[n]的值，并通过数模转换器（DAC ，Digital-to-Analog Convector ）输出。
通过将x[n]的值以不同的幅度和不同的采样间隔输出，就可以得到任意幅度、任意频率的正弦波或余弦波。
根据上式，x[n]通过计算正弦函数而得。
基于此，可以构造一个查找表，表中所列为余弦函数的值。
考虑到不可能把正弦函数或余弦函数的所有值都放在查找表内，不妨将表的大小初设为517项。
又考虑到正弦函数和余弦函数之间只有一个90°的相移，可以将表的大小缩减为257项。
表中的第一个值对应于︒0，最后一个值对应于180°，或者说π。
这样，表中相邻两点之间的间隔为180/256=0.7031250°，即表格中的第1项是cos0°的值，第2项是cos0.7031250°的值，第3项是cos1.406250°的值，以此类推，最后一项是cos180°的值。
利用该表所能构成的波形的相位步进通常是0.7031250°的整数倍。
在采样过程中，上式中的n 值在每一个采样间隔递增，从而得到模拟正弦波的采样版本。
但是，如何通过查找余弦表的方法来产生一个任意频率F 的正弦波呢？由于在前面构造的余弦函数表中，已经包括了以0.7031250°为间隔的余弦函数值，现在的问题就变成了，当n 递增时，怎样估计出相位fn π2的值。
记录波形的初始相位和当前相位，以得到连续相位的正弦波。
如果记录了上一个输出点的相位值，利用正弦波的频率信息，就可以计算出当前输出点的相位值，该相位值是和幅度值相对应的。
在此基础上，就可以根据相位值去查找余弦表中相应的位置，得到当前输出点的幅度值。
假设需要产生频率为F 的正弦波，它的起始相位是Init_Phase ，和F 对应的相位步进为Phase_Step 。
相位步进的计算式为 Phase_Step=⨯s
F F 2π=f π2 例如，如果需要产生的正弦波的频率为10KHz ，采样频率为44.1KHz ，对应的相位步进为 Phase_Step=︒==⨯6.81)(4535.021
.4410radians ππ 其中，radians 为弧度。
于是，在每一个采样间隔输出信号的幅度为)4535.0sin(n π（n=0,1,2,….）
利用这个式子计算的相位步进和上一个输出点的相位信息，就可以计算出当前输出点
的相位值。
当前输出点的相位值等于上一个输出点的相位值加上相位步进。
例如，如果输出信号的初始相位为0°，那么，下一个输出点的相位就为81.6°，再下一个输出点的相位为163.2°，以此类推。
得到这些相位值后，就可以从查找表中的对应位置去读取当前输出点的幅度。
相位值减去π/2，即4000H ，然后才能利用得到的相位值去查找表中读取对应的幅度值。
令COSOFF 指向查找表的表头，那么cos0、)2/cos(π 和πcos 在表中对应的地址分别为COSOFF 、（COSOFF+128）和（COSOFF+256）。
如果输出信号的初始相位为-119.53°，那么，该初始相位在查找表中对应的地址为-119.53/0.703125= -170，即初始点的幅度值对应的地址为（COSOFF+170）。
这里没有使用-170，是因为余弦函数具有偶对称性，即)53.119cos()53.119cos(︒=︒-。
正是基于这一原因，在查表法中通常都是构造余弦表，而不是正弦表。
将该初始相位的地址按照查找表的大小进行归一化处理，得到其Q15格式的表示为：H AB 00256/170=-。
其中，归一化的初始相位地址的范围为[-1,+1]，-1对应-180°，+1对应+180°。
仍然使用刚才的例子，需要产生一个10KHz 的正弦波，采样频率为44.1KHz ，其按π归一化后的相位步进的Q15格式表示为
CH A F F Step Phase s 033276821
.4410327682_=⨯⨯=⨯⨯= 在输出了初始相位对应的幅度值后，当前输出点的相位为Current_Phase ，即fn π2，n=1, 其计算过程如下：
Current_Phase=Init_Phase+Phase_Step
=AB00H+3A0CH
=E50CH
Init_Phase= Current_Phase ;For continuous phase
由于是产生正弦波，还需要减去π/2，即4000H 。
Sine_Phase=E50CH-4000H
=A50CH
注意得到的结果A50CH 为负，再次利用余弦函数的偶对称性质，使用该值的绝对值5AF4进行查表即可。
利用上面的结果查表，实际就是计算距离余弦表头的偏移量。
余弦表头地址加上该偏移量，就得到当前输出点幅度值的地址。
使用上面的绝对相位值计算偏移量为：
5AF4H/80H=B5H=181（十进制）。
因此，余弦表中存储的第181个数据就是当前输出的幅度值，即])256/181cos[(π⨯= -0.6055。
由于只有简单的加、减操作，查表法的速度非常快，这是它最重要的优点。
另外，由于需要存储查找表，查找表需要消耗一定的存储时间，特别是当表格比较大时，这种开销是惊人的，往往令系统难以承受。
这时，就需要使用其他方法来产生正弦波了，比如数字振荡器法。
还可以根据泰勒级数展开近似求得sin 或者co s 函数
sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+x^9/9!
cos=1-x^2/2!+x^4/4!-x^6/6!+x^8/8!
在利用2倍角来产生正弦，程序在下面的文档进行更新。