DSP原理与应用教程课程设计基于DSP的卷积算法的实现Word格式.docx
- 文档编号:18216349
- 上传时间:2022-12-14
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:739.44KB
DSP原理与应用教程课程设计基于DSP的卷积算法的实现Word格式.docx
《DSP原理与应用教程课程设计基于DSP的卷积算法的实现Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《DSP原理与应用教程课程设计基于DSP的卷积算法的实现Word格式.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
因此,这种芯片在通信及信号处理等领域得到广泛的应用。
本节主要介绍卷积算法在DSP原理中的应用。
课程设计方案及原理
一、实验目的
1.掌握用窗函数法设计卷积算法的原理和方法;
2.熟悉卷积算法特性;
3.了解各种窗函数对卷积算法的影响。
二、实验设备
计算机,CodeComposerStudio2.0for’C5000系统。
三、实验原理
1.卷积的基本原理和公式
卷集和:
对离散系统“卷积和”也是求线性时不变系统输出响应(零状态响应)的主要方法。
卷积和的运算在图形表示上可分为四步:
Y(n)=∑X(m)h(n−m)=X(n)*h(n)
m=−∞
1)翻褶先在哑变量坐标M上作出x(m)和h(m),将m=0的垂直轴为轴翻褶成h(-m)。
2)移位将h(-m)移位n,即得h(n-m)。
当n为正整数时,右移n位。
当n为负整数时,左移n位。
3)相乘再将h(n-m)和x(m)的相同m值的对应点值相乘。
4)相加把以上所有对应点的乘积叠加起来,即得y(n)值。
依上法,取n=…,-2,-1,0,1,2,3,…各值,即可得全部y(n)值。
2.程序流程图
3.程序的自编函数及其功能
(1)processing1(int*input2,int*output2)
调用形式:
processing1(int*input2,int*output2)
参数解释:
intput2、output2为两个整型指针数组。
返回值解释:
返回了一个“TREN”,让主函数的while循环保持连续。
功能说明:
对输入的input2buffer波形进行截取m点,再以零点的Y轴为对称轴进行翻褶,把生成的波形上的各点的值存入以OUTPUT2指针开始的一段地址空间中。
(2)processing2(int*output2,int*output3)
processing2(int*output2,int*output3)
output2、output3为两个整型指针数组。
对输出的output2buffer波形进行作n点移位,然后把生成的波形上的各点
的值存入以OUTPUT3指针开始的一段地址空间中。
(3)processing3(int*input1,int*output2,int*output4)
processing3(int*input1,int*output2,int*output4)
output2、output4、input1为三个整型指针数组。
对输入的input2buffer波形和输入的input1buffer作卷积和运算,然后把
生成的波形上的各点的值存入以OUTPUT4指针开始的一段地址空间中。
(4)processing4(int*input2,int*output1)
processing4(int*input2,int*output1)
output1、input2为两个整型指针数组。
对输入的input2buffer波形截取m点,然后把生成的波形上的各点的值存
入以OUTPUT1指针开始的一段地址空间中。
源程序如下:
#include<
stdio.h>
#include"
volume.h"
/*Globaldeclarations*/
intinp1_buffer[BUFSIZE];
intinp2_buffer[BUFSIZE];
/*processingdatabuffers*/
intout1_buffer[BUFSIZE];
intout2_buffer[BUFSIZE];
intout3_buffer[BUFSIZE];
intout4_buffer[BUFSIZE*2];
intsize=BUFSIZE;
intain=MINGAIN;
intzhy=0;
intsk=64;
/*sk代表所开的bufsize的大小,需修改它.输入文件sine.dat为32点,sine11.dat,
sin22.dat,sin33.dat,sin44.dat为64点的输入波形.*/
/*volumecontrolvariable*/
unsignedintprocessingload=1;
/*processingroutine//loadvalue*/
/*Functions*/
externvoidload(unsignedintloadValue);
staticintprocessing1(int*output1,int*output2);
staticintprocessing2(int*output2,int*output3);
staticintprocessing3(int*input1,int*output2,int*output4);
staticintprocessing4(int*input2,int*output1);
staticvoiddataIO1(void);
staticvoiddataIO2(void);
/*
*========main========
*/
voidmain()
{
int*input1=&
inp1_buffer[0];
int*input2=&
inp2_buffer[0];
int*output1=&
out1_buffer[0];
int*output2=&
out2_buffer[0];
int*output3=&
out3_buffer[0];
int*output4=&
out4_buffer[0];
puts("
volumeexamplestarted\n"
);
/*loopforever*/
while(TRUE)
{
/*
*Readinputdatausingaprobe-pointconnectedtoahostfile.
*Writeoutputdatatoagraphconnectedthroughaprobe-point.
dataIO1();
dataIO2();
/*applygain*/
processing4(input2,output1);
processing1(output1,output2);
processing2(output2,output3);
processing3(input1,output2,output4);
}
}
*========processing========
*
*FUNCTION:
applysignalprocessingtransformtoinputsignal.
*PARAMETERS:
addressofinputandoutputbuffers.
*RETURNVALUE:
TRUE.
staticintprocessing4(int*input2,int*output1)
{intm=sk;
for(;
m>
=0;
m--)
{
*output1++=*input2++*ain;
(size-m)>
0;
m++)
{output1[m]=0;
////load(processingload);
return(TRUE);
staticintprocessing1(int*output1,int*output2)
{
intm=sk-1;
*output2++=*output1++*ain;
/*additionalprocessing//load*/
//load(processingload);
staticintprocessing2(int*output2,int*output3)
{intn=zhy;
size=BUFSIZE;
(size-n)>
n++)
{*output3++=output2[n];
/*for(;
n>
n--)
{*output3++=0;
}*/
staticintprocessing3(int*input1,int*output2,int*output4)
inty=zhy;
intz,x,w,i,f,g;
(m-y)>
)
{i=y;
x=0;
z=0;
f=y;
i>
i--)
{g=input1[z]*output2[f];
x=x+g;
z++;
f--;
*output4++=x;
y++;
m=sk;
y=sk-1;
w=m-zhy-1;
y--;
i=y;
z=sk-1;
f=sk-y;
i--,z--,f++)
out4_buffer[w]=x;
w++;
}
*========dataIO========
readinputsignalandwriteprocessedoutputsignal.
none.
staticvoiddataIO1()
/*dodataI/O*/
return;
staticvoiddataIO2()
课程设计步骤及过程
1.实验准备
(1)连接设备
①关闭计算机和实验箱电源。
②如使用PP型仿真器则用附带的并口连线连接计算机并口和仿真器相应接口。
③检查ICETEK-VC5416-A板上DIP开关MP/MC的位置,应设置在“OFF”位置(靠近
复位按钮),即设置DSP工作在MP方式。
④关闭实验箱上三个开关。
(2)开启设备
①打开计算机电源。
②打开实验箱电源开关,
③如使用USB型仿真器用附带的USB电缆连接计算机和仿真器相应接口,注意仿真器上
两个指示灯均亮。
(3)设置CodeComposerStudio为Simulator方式:
参见“CodeComposerStudio入门实验”之四.2。
(4)启动CodeComposerStudio2.0
2.打开工程,浏览程序,工程目录为C:
\ICETEK-VC5416-EDULab\Lab20-Convolve3.编译并下载程序
4.设置输入数据文件
请在c程序中的如下两行上设置probepoint:
dataIO1();
1
设置方法是把光标指示到这一行上,按鼠标右键,从显示的菜单上分别选择probepoint。
在c程序的“dataIO1();
”行上设置breakpoint。
5.打开观察窗口
-选择菜单“View”、“Graph”、“Time/Frequency…”进行如下设置:
-选择菜单“View”、“Graph”、“Time/Frequency…”进行如下设置:
-在弹出的三个图形窗口中单击鼠标右键,选择“ClearDisplay”。
6.设置波形输入文件
-选择“File”菜单中的“FileI/O…”,打开“FileI/O”窗口;
单击“AddFile”按钮,在“FileInput”窗口中选择C:
\ICETEK-VC5416-EDULab\Lab20-Convolve目录下的sin.dat文件,单击“打开”按钮;
在“Address”项中输入inp1_buffer,在“Length”项中输入32,在“WarpAround”项前加上选择标记,单击“AddProbePoint”按钮;
-在“Break/Probe/ProfilePoints”窗口中单击“ProbePoint”列表中的“Convolve.cline52NoConnection”,再单击“Connect”项尾部的展开按钮,在显示的展开式列表中选择列表末尾的“FILEIN:
C:
\..\SIN.DAT”,单击“Replace”按钮,单击“确定”按钮。
-在“FileI/O”窗口中单击“确定”,完成设置。
在“Address”项中输入inp2_buffer,在“Length”项中输入32,在“WarpAround”项前加上选择标记,单击“AddProbePoint”按钮;
-在“Break/Probe/ProfilePoints”窗口中单击“ProbePoint”列表中的“Convolve.cline53NoConnection”,再单击“Connect”项尾部的展开按钮,在显示的展开式列表中选择列表末尾的“FILEIN:
7.运行程序,观察结果
-按F5键运行程序,待程序停留在软件断点;
观察刚才打开的三个图形窗口,其中显示的是输入和输出的时域波形;
-观察频域波形:
在各图形窗口中单击鼠标右键,选择“Properties…”,在“GraphProperty
Dialog”中的第1项“DisplayType”项中选择“FFTMagnitude”,单击“OK”完成;
这时图形窗口中显示波形的频域图。
(也可再打开显示频域图的窗口)
-验算结果:
在各频域窗口中的波形上单击鼠标左键,将光标停到统一的位置(通过观察窗口状态栏中的第1个浮点数表示其坐标值),读取状态栏中的第2个浮点数,为卷积计算的输入和输出结果,请验算:
Output≈Input1*Input2。
8.将输入波形文件改成其他波形:
选择“File”、“FileI/O…”,将2个文件删除,将第1个文件换成SIN11.DAT,讲第2个文件换成SIN22.DAT;
输入“Length”改为64,其他不变。
再按F5运行,停止后观察波形。
9.将第2个输入波形改成SIN33.DAT,观察卷积运算后的波形。
10.将第2个输入波形改成SIN44.DAT,观察卷积运算后的波形。
.其波形如图
AT,观察卷积运算后的波形。
*图表分析
输入图形频域图形采用通过频域采样取值比较,卷积后的结果与标准值只有很的误。
所以说卷积实验结果正确,卷积程序正确无误。
总结:
在本次DSP课程设计中我们以四人一组,在课前我们由组长分工,每人分别做着不同的工作,确保了我们本次课程设计的成功。
在本次设计中,我们从查阅资料,到编写程序再到软件仿真,在这个过程中我们充分的利用了所学的知识,并在老师的指导下,按时按质完成了本次课程设计。
通过本次课程设计我们充分的锻炼了自己的动手能力,并把课堂上所学的知识运用到了实际中,达到了我们预期的效果,也为我们以后工作打下了一个好的前提。
参考文献:
郭开轩.2007数字信号处理器(DSP)及其芯片结构特点
胡建凌徐盛2003数字信号处理的应用和设计上海上海交通大学出版社
王念旭2001DSP基础与应用系统设计北京北京航空航天大学出版社
张雄伟陈亮徐光辉2003DSP芯片的原理及开发应用电子出版社
周霖2004信号处理技术应用北京国防工业出版社
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- DSP 原理 应用 教程 课程设计 基于 卷积 算法 实现