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2,34,56,78,9

42222682xxxxxxxxcos,,1,，,，,1,（1,（1,（1,））））2!

4!

6!

8!

23,45,67,8

其中，x为,的弧度值。

本实验用泰勒级数展开法产生一正弦波，并通过D/A转换输出。

1．了解数字图象处理的基本原理；

2．学习灰度图象二值化处理技术。

3．学习灰度图象反色处理技术；

4．学习LCD显示图形的方法

计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。

1、了解DSP的图形处理功能；

掌握CCS的图形观察功能；

2、学会简单的二维图形生成编程。

计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。

1了解USB通讯的基本概念；

2了解USB通讯协议

3熟悉在DSP系统中扩展USB接口的方法计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。

1了解以太网通讯的基本概念；

2了解以太网通讯协议

3熟悉在DSP系统中扩展以太网接口的方法计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。

FFT

1．加深对DFT算法原理和基本性质的理解；

2．熟悉FFT算法原理和FFT子程序的应用；

3．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。

计算机，CCS2.0版软件，实验箱，DSP仿真器

1．离散傅立叶变换DFT的定义：

将时域的采样变换成频域的周期性离散函数，频域

的采样也可以变换成时域的周期性离散函数，这样的变换称为离散傅立叶变换，简

称DFT。

2．FFT是DFT的一种快速算法，将DFT的N2步运算减少为（N/2）logN步，极大的2

提高了运算的速度。

3．旋转因子的变化规律。

4．蝶形运算规律。

5．基2FFT算法。

FIR

1．掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法；

2．熟悉线性相位FIR数字滤波器特性；

3．了解各种窗函数对滤波特性的影响。

计算机，CCS2.0版软件，实验箱，DSP仿真器。

1．有限冲击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、贝塞尔滤波器）；

3．数字滤波器系数的确定方法。

IIR

1．熟悉设计IIR数字滤波器的原理与方法；

2．掌握数字滤波器的计算机仿真方法；

3．通过观察对实际信号的滤波作用，获得对数字滤波的感性认识。

二、

三、

1．无限冲击响数字滤波器的基础理论；

3．双线性变换的设计原理。

Convolve

1．掌握卷积算法的原理；

2．掌握在CCS环境下，TMS320程序编写、编译和调试程序的方法。

DCT

学习DCT算法的实现方法。

离散余弦变换与离散傅立叶变换紧密相关的，属于正弦类正交变换，由于其优良的

去冗余性能及高效快速算法的可实现性，被广泛用于语音及图象的有损和无损压缩。

在开始

实验之前，应了解以下基本原理。

1．语音或图象的压缩手段；

2．DCT变换在数据压缩中的作用与应用。

（Correlation）

1．学习相关的概念；

2．学习相关算法的实现方法。

计算机，CCS2.0版软件，实验箱、DSP仿真器。

1．概率论中相关的概念；

2．随机信号相关函数的估计。

1．学习u-律的基本原理、压扩特性、编码和解码方法；

2．学习u-律算法在DSP上的实现方法。

计算机，CCS2.0版软件，实验箱、DSP仿真器、音频线、音源。

在电话通信中，语音信号通常表现为三个要素：

音调、音强、音色。

人耳对25-22000Hz的声音有反应。

谈话时，大部分有用和可理解信息的能量在200Hz到3500Hz之间，因此，电信传输线路上使用带通滤波器，典型的电话信道带宽为3KHz（即300-3300Hz）。

根据Nyquist准则，最小的采样频率应该是6600Hz。

实际中，采样频率为8KHz。

μ律的处理过程为：

压缩和扩张；

压缩是指在发送端对输入信号进行压缩处理，再

均匀量化，相当于非均匀量化；

扩张是在接收端进行相应的扩张处理，以恢复原始信

号。

原理图如图1所示。

目前国际上，常采用A律13折线压扩特性或μ律15折线的压扩特性。

我国采用A律13折线压扩特性。

采用13折线压扩特性后，小信号的量化信噪比改善量可达24dB，这是靠牺牲大信号量化信噪比（亏损12dB）换来的。

μ律的压缩特性方程为：

其中：

μ=255

压缩特性曲线为：

μ

经过压缩的采样信号，按8位二进制进行编码，编码表如下：

8位编码有三部分组成：

极性码（0：

负极性信号；

1：

正极性信号）、段落码（表示信

号处于那段折线上）、电平码（表示段内16级均匀量化电平值）。

μ律的扩张特性方程为：

μ律扩张编码表为：

A律的压缩特性方程为：

式中：

A=87.6

A律8位编码组成意义和μ律相同.

A律的扩张特性方程为：

A律的扩张码表为:

μ律对数压缩特性与A律变换有近似相同的特性。

在小信号段，μ律变换对小信号有33.5dB的增益,A律变换对小信号有24dB的增益。

/G711/

1.了解语音处理的一般过程；

对通用的G771编码\解码，能理解其实现方式。

.

计算机，CCS2.0软件，实验箱，DSP仿真器，音频线，音源。

1．PCM的编码规律；

2．A-律的定义与格式。

FFT

6．加深对DFT算法原理和基本性质的理解；

7．熟悉FFT算法原理和FFT子程序的应用；

8．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

计算机，CCS2.0版软件，实验箱，DSP仿真器，音频线，音源。

1、离散傅立叶变换DFT的定义：

将时域的采样变换成频域的周期性离散函数，频域的

采样也可以变换成时域的周期性离散函数，这样的变换称为离散傅立叶变换，简称DFT。

2、FFT是DFT的一种快速算法，将DFT的N2步运算减少为（N/2）logN步，极大的2

3、旋转因子的变化规律。

9．蝶形运算规律。

10．基2FFT算法。

DTMF

1.了解DTMF信号的基本原理和用途；

2.学习DTMF信号产生和检测算法。

1．概述

DTMF（Dual-ToneMultifrequency）通信技术中的一种信号传输方法，这里的tone代表一

个固定频率的声音片断，而dual-tone则是由两个不同的tone产生的复频信号。

数字式电话的12个键分别代表了12种不同的复频组合，借助于对频率组合的侦测，计算机可分辨出

所按的是哪一个键，从而达到与电话另一端的使用者互动控制的目的。

通过这种技术可以使

计算机将控制命令从复杂的声音讯号中判别出来，从而使我们能够通过电话按键控制计算机

的运作。

DTMF信号发生器将按键或数字信号转化成双音信号，DTMF信号检测器检测双音信号中的信息。

下图是一般双音多频电话的双音频率情况：

1

2．DTMF信号的产生

正弦信号算法和频率控制

H（z）没有零点，只有一对处在单位圆上的共扼极点，则设有一系统：

其传输函数

单位冲击响应为恒幅度振荡，即产生了正弦信号。

b0H（z）,,1,21，az，az12

b,Asin,a,,2cos,a,1，，；

00102

经离散变换后得：

y（n）,2cos,,y（n,1）,y（n,2）0

y（,2）,,Asin,,,2,ffy（,1）,0，，；

000s

为采样频率，为正弦波频率。

ffs0

A为正弦波幅值，

2对于DTMF所要产生的频率和采样频率为：

ROW频率：

697、770、852、941Hz

COLUMN频率：

1209、1336、1477、1633Hz

采样频率：

f=8kHzs

DTMF信号时序控制

根据AT&

T技术规范：

（1）数字号码最大传输速度为每秒10个，即一个号码占100ms时间片。

（2）在100ms时间片内双音多频信号持续不少于45ms且不多于55ms的时间。

（3）一个数字按键有两个作业：

ToneTask和QuietTask。

工作流程

键中断将启动一个作业（StartTask）

执行QuietTask：

o插入双音信号间的间隔

o置ToneTask的计数大小

oUnpackNewDigit

执行ToneTask：

o按规定时间片输出双音信号

o置QuietTask的计数大

3．DTMF信号的检测

双音频率信息获取算法：

Goertzel算法

Goertzel算法用来从输入信号中提取出所需要信号，运算速度比DFT算法快。

对N点采样计算表达式为：

DTMF信号的判别方法：

信号强度大于THR-SIG

双音信号（行、列）功率差：

THR-TWIREV～THR-TWISTD

比邻近双音信号强度大THR-ROWREL，THR-COLREL

二次谐波强度小于THR-ROW2nd，THR-COL2nd

运算量与存储需求

1DTM

2DTM

1．学习用DSP用户开发板产生信号混叠的方法和目的。

2．熟悉数字滤波的基本原理和实现方法。

计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱，示波器。

1．模拟滤波器原理；

（巴特沃斯型、切比雪夫型滤波器）2．数字滤波器的基础知识；

3．IIR滤波器的基本原理和设计方法。