DSP中的卷积算法.docx

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DSP中的卷积算法

卷积算法设计总框图

YES

3.2卷积算法设计的原理

1）卷积算法基础理论

卷积的基本理论和公式

卷积和：

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：

A）翻褶现在亚变量坐标M上作出X（m）和H（m），将m=0的垂直轴为轴翻褶成H（-m）。

B）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。

C）相乘再将H（n-m）和X（m）的相同m值的对应点值相乘。

D）相加把以上所有点的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。

程序流程图

程序的自编函数及其功能

1）processing（int*input2，int*output2）

调用形式：

processing1（int*input2，int*output2）

参数解释：

input2、output为两个整型指针数组。

返回值解释：

返回一个“TURE”，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）

调用形式:

processing2（int*output2，int*output3）

参数解释：

output2、output3为两个整形指针数组。

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指针开始的一段空间中。

3）processing3（int*input1，int*output2，int*output4）

调用形式：

processing3（int*input1，int*output2，int*output4）

参数解释：

output2、output4、input1为三个整型指针数组。

返回值解释：

返回了一个“TRUE”，让主函数的While循环保持继续。

功能说明：

对输入的input2buffer波形和输入的input1buffer做卷积和运算，然后把生成的波形上的各点的值存入以OUTPUT4指针开始的地址空间中。

4）processing4（int*input2，int*output1）

调用形式：

processing4（int*input2，int*output1）

参数解释：

output1、input为两个整型指针数组

返回值解释：

返回了一个“TRUE”，让主函数的循环保持继续。

功能说明：

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：

#include"DSP281x_Device.h"

#include"DSP281x_Examples.h"

#include"f2812a.h"

#include"stdio.h"

#include"volume.h"

intinp1_buffer[BUFSIZE];

intinp2_buffer[BUFSIZE];

intout1_buffer[BUFSIZE];

intout2_buffer[BUFSIZE];

intout3_buffer[BUFSIZE];

intout4_buffer[BUFSIZE*2];

intsize=BUFSIZE;

intain=MINGAIN;

intzhy=0;

intsk=64;

unsignedintprocessingLoad=1;

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）;

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];

voidmain（void）

{intjishu=0;

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"）;

while（TRUE）

{

dataIO1（）;

dataIO2（）;

processing4（input2,output1）;

processing1（output1,output2）;

/*processing2（output2,output3）;*/

processing3（input1,output2,output4）;

jishu++;//在此处加断点

}

}

staticintprocessing4（int*input2,int*output1）

{intm=sk;

for（;m>=0;m--）

{

*output1++=（*input2++）*ain;

}

for（;（size-m）>0;m++）

{output1[m]=0;

}

}

staticintprocessing1（int*output1,int*output2）

{

intm=sk-1;

for（;m>0;m--）

{

*output2++=*output1++*ain;

}

}

staticintprocessing2（int*output2,int*output3）

{intn=zhy,m;

size=64;

for（;n<64;n++）

{*output3++=output2[n];

m=*output3;

}

return（TRUE）;

}

staticintprocessing3（int*input1,int*output2,int*output4）

{intm=sk;

inty=zhy;

intz,x,w,i,f,g;

for（;（m-y）>0;）

{i=y;

x=0;

z=0;

f=y;

for（;i>=0;i--）

{g=input1[z]*output2[f];

x=x+g;

z++;

f--;

}

*output4++=x;

y++;

}

m=sk;

y=sk-1;

w=m-zhy-1;

for（;m>0;m--）

{

y--;

i=y;

z=sk-1;

x=0;

f=sk-y;

for（;i>0;i--,z--,f++）

{g=input1[z]*output2[f];

x=x+g;

}

out4_buffer[w]=x;

w++;

}

}

staticvoiddataIO1（）

{

return;

}

staticvoiddataIO2（）

{

/*dodataI/O*/

return;

}

仿真设置

1）在程序中“dataIO1（）；”上单击鼠标右键选择“Togglesoftwarebreakpoint”，设置软件断点：

再在同一行上单击鼠标右键，选择“softwarebreakpoint”，“edit”，来设置断点。

此时打开了一个新的窗口。

最后设置成如下图所示：

2）同理，在程序中“dataIO2（）；”上同样操作设置。

最后设置如下图：

3）打开窗口菜单Viwe->Graph->Frequency…进行如下设置：

仿真图

1）当输入波为SIN，SIN时

SIN---------------------inp1

SIN---------------------inp2

SIN---------------------out

2）当输入波为SIN11、SIN11时

SIN11---------------------inp1

SIN11---------------------inp2

SIN11---------------------out

3）当输入波为SIN22、SIN22时

SIN22---------------------inp1

SIN22---------------------inp2

SIN22---------------------out

5）当输入波为SIN33、SIN33时

SIN33---------------------inp1

SIN33---------------------inp2

SIN33---------------------out

6）当输入波为SIN44、SIN44时

SIN44---------------------inp1

SIN44---------------------inp2

SIN44---------------------out

7）当输入波为SIN44、SIN

Sin44----------------inp1

Sin-------------------inp2

SIN44、SIN---------Out

8）当输入波为SIN11、SIN33时

Sin11--------------------------inp1

Sin33-------------------------inp2

Sin11.sin33-------------------Out

9）当输入波为SIN22、SIN时

Sin22-----------------------inp1

Sin---------------------------inp2

Sin22.Sin---------------------Out