DSP报告.docx
《DSP报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DSP报告.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
DSP报告
基于CCS和ICETEK5509实验箱
----FFT算法的C语言实现与验证
学院：
计算机学院
班级：
通信0801
姓名：
·····
学号：
3080601022
同组成员：
···
指导老师：
···
一、课程设计目的
1、熟悉FFT的基本原理及A/D转换的基本原理
2、针对理论课、实验课中无时间和不方便提及内容和需强调重点进行补充与完善；
3、以原理算法的实现与验证体会DSP技术的系统性，并加深基本原理的体会。
二、课程设计要求
1.设计一个以ICETEK5509为硬件主体，FFT为核心算法的频谱分析系统方案；
2.用C语言编写系统软件的核心部分，熟悉CCS调试环境的使用方法，在CCSIDE中仿真实现方案功能；
3.在实验箱上由硬件实现频谱分析。
三、课程设计内容
1、FFT算法C语言实现与验证
1）参考教材P371的14.3节完成CCS环境中的FFT工程的建立；
2）设计检测信号，验证FFT算法的正确性及FFT的部分性质；
3）运用FFT完成IFFT计算；
2、单路，多路模数转换（AD）
1）回顾CCS的基本操作流程，尤其是开发环境的使用；
2）参考实验指导和示例工程掌握5509芯片A/D的C语言基本控制流程；
3）仔细阅读工程的源程序，做好注释，为后期开发做好系统采集前端设计的准备；
3、系统集成，实现硬件频谱分析
1）整合前两个工程，实现连续信号的频谱分析工程的构建；
2）参考A/D转换示例和DSP系统功能自检示例完成硬件连接，并测试开发系统运行效果；
3）基于现有系统，对于实时频谱分析给出进一步开发设计和系统改良方案。
四、课程设计原理
1．（软仿真）先利用sin函数验证FFT的正确性
2．（硬仿真）将信号模拟信号经过AD采样后，转为离散的数字信号，将这些信号存储进缓冲区，然后读出缓冲区数据，经过变址运算后做蝶形运算，得到的数据进行IFFT运算，将运算后的图与开始的输入信号做对比。
原理流程图:
五、主要函数代码及流程分析：
main函数
#include"myapp.h"
#include"ICETEK-VC5509-EDU.h"
#include"scancode.h"
#include"FFT.h"
voidInitADC（）;
voidwait（unsignedintcycles）;
voidEnableAPLL（）;
structcompxw[FFT_N];
floatm[FFT_N];
floatn[FFT_N];
unsignedintnADC0[FFT_N],nADC1[FFT_N];
//floatnADC0[256],nADC1[256];
floatre[FFT_N],im[FFT_N];
main（）
{
inti;
unsignedintuWork;
EnableAPLL（）;
SDRAM_init（）;
InitADC（）;
PLL_Init（132）;
while
（1）
{
for（i=0;i{
ADCCTL=0x8000;//启动AD转换，通道0
do
{
uWork=ADCDATA;//ADCDATA见ICETEK-VC5509-EDU.h
}while（uWork&0x8000）;
nADC0[i]=uWork&0x0fff;//通道0信号采集
}
for（i=0;i{w[i].real=nADC0[i];//将输入信号的实部赋值送w[i]
w[i].imag=0;
}
FFT（w,FFT_N）;//调用FFT对w做FFT
for（i=0;i<256;i++）
{m[i]=w[i].real;
n[i]=w[i].imag;
}
IFFT（w,FFT_N）//调用IFFT对w做IFFT
for（i=0;i<256;i++）
{re[i]=w[i].real;
im[i]=w[i].imag;
}
for（i=0;i{
ADCCTL=0x9000;//启动AD转换，通道1
do
{
uWork=ADCDATA;
}while（uWork&0x8000）;
nADC1[i]=uWork&0x0fff;//通道1信号采集
}
asm（"nop"）;//breakpoint
}
}
voidInitADC（）
{
ADCCLKCTL=0x23;//4MHzADCLK
ADCCLKDIV=0x4f00;
}
voidwait（unsignedintcycles）
{
inti;
for（i=0;i}
voidEnableAPLL（）
{
/*EnusreDPLLisrunning*/
*（ioportvolatileunsignedshort*）0x1f00=4;
wait（25）;
*（ioportvolatileunsignedshort*）0x1f00=0;
//MULITPLY
*（ioportvolatileunsignedshort*）0x1f00=0x3000;
//COUNT
*（ioportvolatileunsignedshort*）0x1f00|=0x4F8;
wait（25）;
//*（ioportvolatileunsignedshort*）0x1f00|=0x800
//MODE
*（ioportvolatileunsignedshort*）0x1f00|=2;
wait（30000）;
//APLLSelect
*（ioportvolatileunsignedshort*）0x1e80=1;
//DELAY
wait（60000）;
}
Main函数流程图：
FFT主程序：
#include
structcompx{floatreal;floatimag;}/*定义一个复数结构
structcompxs[257];/*FFT输入，输出均从s[1]开始
structcompxEE（structcompx,structcompx）;
voidFFT（structcompx*,int）
structcompxEE（structcompxb1,structcompxb2）
{structcompxb3;
b3.real=b1.real*b2.real-b1.imag*b2.imag;
b3.imag=b1.real*b2.imag+b1.imag*b2.real;
return（b3）;
}
/*输入xin的实部，虚部，输出：
xin（实部，虚部）N为FFT点数
voidFFT（structcompx*xin,N）
{intf,m,nv2,nm1,i,k,j=1,l;
intle,lei,ip;
floatpi,x,y;
structcompxv,w,t;
nv2=N/2;
f=N;
for（m=1;（f=f/2）!
=1;m++）{;}/*求N为2的多少次幂放入m
nm1=N-1;
/*变变址运算，实现数据运算前的位倒序*/
for（i=1;i<=nm1;i++）
{if（ik=nv2;/*求j的下一个倒位序*/
while（k{j=j-k;k=k/2;}/*k/2,比较次高位，以此类推，逐个比较，直到某个位为0*/
j=j+k;}
/*FFT*/
for（l=1;l{le=pow（2,l）;
lei=le/2;
pi=3.14159265;
v.real=1.0;v.imag=0.0;
w.real=cos（pi/lei）;w.imag=-sin（pi/lei）;
for（j=1;j<=lei;i++）//控制计算不同种蝶形结，即计算系数不同的蝶形结{for（i=j;i<=N;i=i+le）{ip=i+lei;//控制计算同种蝶形结运算，即计算系数相同蝶形结
t=EE（xin[ip],v）;
xin[ip].real=xin[i].real-t.real;
xin[ip].imag=xin[i].imag-t.imag;
xin[i].real=xin[i].real+t.real;
xin[i].imag=xin[i].imag+t.imag;}
v=EE（v,w）;}
}
}
}
FFT流程图：
六、课程设计结果
1、输入sin信号
经fft变换后的频域实部虚部
2、输入三角波信号
经fft变换后的频域实部虚部
3.输入方波信号
经fft变换后的频域实部虚部
七、实验心得
通过一个半星期的DSP课程设计使我学到了好多课本上学不到的东西，增强了自己动手能力，并且复习了大一大二所学习的C语言能力。
对于FFT的算法的C语言实现，书上有部分语法的错误，比如：
第七行语句后面少一个分号，FFT函数中把L写成1等错误。
一开始对CCS开发环境不熟悉，在调试的时候，经常的会用到图形的输出，对于图片的属性设置很不熟悉，一开始感觉很不习惯，因为图太多加上对于程序总体把握的不准，经常搞出来不需要的图。
后来在同学的指导下才有所了解。
在使用硬件进行调试的时候，由于电脑和硬件的不稳定，经常出错，一开始不了解，出错了就只能通过重启来解决，浪费了大量时间。
后来才知道通过复位硬件也能解决。
由于时间有限，总体完成的不大满意，直到最后FFT算法还是有些问题，图形还是没做到实时性，不能使图形能实时的改变。
最后感谢周老师一个学期的悉心指导，本次课设使我们更加深入的了解DPS这门学科，为我们以后可能走上的研发调试工作提供了宝贵的经验。
升级会员 