DSP应用课程设计.docx
《DSP应用课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DSP应用课程设计.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
DSP应用课程设计
DSP应用课程设计（论文）
设计（论文）题目DSP技术与应用
学院名称信息科学与技术学院
专业名称通信工程
学生姓名杜立华
学生学号201313070112
任课教师陈金鹰
设计（论文）成绩
教务处制
2015年12月9日
第一节信号源设计
Z变换与反Z变换运算的实现方法
信号发生器本身是没有输入信号的，其输出是按一定的周期，根据输出波形的函数式计算输出信号的数值，因而能连续的，周期性的产生输出信号。
其基本思路是：
首先，对欲产生的输出波形的函数表达式作Z变换，然后再作反Z变换，求出对应的差分方程的递推公式。
第二步，编写计算递推公式的初始化程序。
第三步，编写中断后的递推程序，利用中断程序周期性的计算新的输出值，从而获得欲求的基于DSP的信号源。
（1）编写计算递推公式的初始化程序
.title"cos（2PI*20000）wave"
.mmregs
.global_c_int00,_tint,vector
INIT_A.set79BAh
INIT_B.set0c000h
INIT_C.set0c323h
.bssy1,1
.bssy2,1
.bssAA,1
.bssBB,1
.bssCC,1
.text
_c_int00:
LD#0,DP
SSBXINTM
LD#vector,A
AND#0FF80h,A
ANDM#007Fh,PMST
ORPMST,A
STLMA,PMST
STM#10h,TCR
STM#2499,PRD
STM#20h,TCR
LDMIMR,A
OR#08h,A
STLMA,IMR
LD#AA,DP
SSBXFRCT
ST#INIT_A,AA
ST#INIT_B,BB
ST#INIT_C,CC
LDAA,A
ADDCC,A
STLA,y2
LDAA,T
MPYy2,A
ADDBB,A
STHA,y1
STM#0h,TCR
RSBXINTM
again:
NOP
Bagain
_tint:
LDBB,T
MPYy2,A
LTDy1
MACAA,A
STHA,1,y1
NOP
int1_end:
NOP
RETE
.end
（2）编写中断向量程序
.mmregs
.ref_ret
.ref_c_int00
.ref_tint
.globalvector
.sect".int_table"
;--------------------------------------------------------------------
;interruptevectortable!
;--------------------------------------------------------------------
vector:
rsB_c_int00
NOP
NOP
nmiB__ret
NOP
NOP
sint17B__ret
NOP
NOP
sint18B__ret
NOP
NOP
sint19B__ret
NOP
NOP
sint20B__ret
.word0,0
sint21B__ret
.word0,0
sint22.word01000h
.word0,0,0
sint23.word0ff80h
.word0,0,0
sint24.word01000h
.word0,0,0
sint25.word0ff80h
.word0,0,0
sint26.word01000h
.word0,0,0
sint27.word0ff80h
.word0,0,0
sint28.word01000h
.word0,0,0
sint29.word0ff80h
.word0,0,0
sint30.word01000h
.word0,0,0
int0B__ret
NOP
NOP
int1B__ret
NOP
NOP
int2B__ret
NOP
NOP
tintB_tint
NOP
NOP
brint0B__ret
NOP
NOP
bxint0B__ret
NOP
NOP
trintB__ret
NOP
NOP
dmac1B__ret
NOP
NOP
int3B__ret
NOP
NOP
hpintB__ret
NOP
NOP
q26.word0ff80h
.word0,0,0
q27.word01000h
.word0,0,0
dmac4B__ret
NOP
NOP
dmac5B__ret
NOP
NOP
q30.word0ff80h
.word0,0,0
q31.word01000h
.word0,0,0
;--------------------------------------------------------------------------
;endofinterruptevectortable!
;-------------------------------------------------------------------------
__retrete
（3）编写命令文件程序
MEMORY
{
PAGE0:
EXT_P:
ORIGIN=2000h,LENGTH=0200h
PAGE1:
INT_D:
ORIGIN=0060h,LENGTH=0080h
}
SECTIONS{
.text:
>EXT_PEXT_PPAGE0
.int_table:
>（EXT_PALIGN（128）PAGE（0））
.bss:
>INT_DPAGE1
}
运行仿真，数据存储器空间使用情况和仿真输出波形如下，这正是设计所需要的余弦信号发生器的输出波形。
第二节线性时不变系统设计
一线性时不变系统的运算法则
当把图所示的信号系统h（t）看作普通传输函数时，只要该传输函数为一个线性时不变系统，就可用DSP硬件来实现h（t）。
设计时需要先将连续时间系统转变为离散时间系统，即将时间变量t用序列n来替换。
此时输出y（n）与输入信号x（n）和传输函数h（n）之间为卷积关系。
在频域，输出信号Y（z）为输入信号X（z）与系统的传输函数H（z）之积。
（1）编写汇编语言程序
.title"convoluton.asm";计算“y（n）=h（n）*x（n）”
.mmregs;定义存储器映像寄存器
.def_c_int00;定义主程序起始位置_c_int00
.bssindata,1;为输入数据indata保留空间
.bssy,1;为输入数据y保留空间
xn.usect"xn",4;自定义4个单元空间的数据段xn
hn.usect"hn",4;自定义4个单元空间的数据段hn
.data;
table:
.word4,3,2,1;定义系统传输函数值h0=4，h1=3，h2=2，h3=1
.text
_c_int00:
STM#hn,AR1;AR1指向hn
RPT#3;从程序存储器table开始的地址传送
MVPDtable,*AR1+;4个系数至数据空间hn开始的数据段
STM#xn+3,AR3;AR3指向x（n-3）
STM#hn+3,AR4;AR4指向h（n-3）
STM#4,BK;设置循环缓冲区的长度BK=4
STM#-1,AR0;设置下次运算的地址修正量AR0=-1
LD#indata,DP;设置数据存储器页指针的起始页位置
hn3:
RPTZA,#3;A清0，重复执行下条指令4次
MAC*AR3+0%,*AR4+0%,A;对一个输入进行4次乘法累加和的卷积运算
STLA,@y;保存结果的低字节到y（n）
BDhn3;执行下条指令后循环
LDindata,B;输入新的数据indata到B
STLB,*AR3+0%;将B中的数据存到*AR3所指的最老单元
.end
（2）编写命令文件程序
pt.obj
-opi.out
-mpi.map
MEMORY
{
PAGE0:
EPROM:
org=0080h,len=0080h
PAGE1:
SPRAM:
org=0060h,len=0010h
DPRAM:
org=0080h,len=0020h
}
SECTIONS
{
.text:
>EPROMPAGE0
.data:
>EPROMPAGE0
.bss:
>SPRAMPAGE1
xn:
align（8）{}>DPRAMPAGE1
hn:
align（8）{}>DPRAMPAGE1
}
运行软仿真时，在LDindata，B行设置断点和探针，将输入数据x（n）从convolution。
Dat文件输入到indata单元中。
输出波形如下
第三节信号检测系统设计
当雷达发送一串脉冲后，就开始接收被检测目标反射回来的信号，由于接收信号通常很弱，常被淹没在噪声当中。
为了从噪声中提取回波信号，可利用接收的回波信号与发射信号是同一电波的特点进行相关运算，只有自相关系数大的信号才可被认作为是发射信号的回波，而其它干扰信号的互相关系数会很小，将其忽略。
（1）编写C语言程序
#include
externintRxy1[8];
voidcompxy（）;
voidmain（）
{
inti;
compxy（）;
for（i=1;i<=3;i++）{};
}
voidcompxy（）
{
if（Rxy1[0]==Rxy1[6]&&Rxy1[1]
==Rxy1[5]&&Rxy1[2]==Rxy1[4]）
if（Rxy1[3]>Rxy1[2]&&Rxy1[2]>Rxy1[1]
&&Rxy1[1]>Rxy1[0]）
Rxy1[7]=Rxy1[3];
else
Rxy1[7]=0;
}
（2）编写汇编语言程序
.title"correlation.asm"
.mmregs
.def_c_int00
.ref_Rxy1
.ref_compxy
.bssindata,1
.bss_Rxy1,8
xn.usect"xn",4
yn.usect"yn",4
.data
table:
.word4,3,2,1
.text
_c_int00:
STM#xn,AR1
RPT#3
MVPDtable,*AR1+
STM#xn,AR3
STM#yn,AR4
STM#4,BK
STM#1,AR0
LD#indata,DP
rn3:
RPTZA,#3
MAC*AR3+0%,*AR4+0%,A
STLA,_Rxy1
CALL_compxy
DELAY@（_Rxy1+5）
DELAY@（_Rxy1+4）
DELAY@（_Rxy1+3）
DELAY@（_Rxy1+2）
DELAY@（_Rxy1+1）
DELAY@_Rxy1
BDrn3
LDindata,B;设置断点和探针
STLB,*AR4+0%
.end
（3）编写命令文件程序
pu.obj
-opu.out
-mpu.map
MEMORY
{
PAGE0:
EPROM:
org=0080h,len=0080h
PAGE1:
SPRAM:
org=0060h,len=0020h
DARAM:
org=0080h,len=0020h
}
SECTIONS
{
.text:
>EPROMPAGE0
.data:
>EPROMPAGE0
.bss:
>SPRAMPAGE1
xn:
align（8）{}>DARAMPAGE1
yn:
align（8）{}>DARAMPAGE1
}
现计算{x1}与{x2}=1011={{x1}，{x2}，{x1}，{x1}}={1110010101010111100101110010}相关时，相邻码元间的干扰情况。
（1）编写汇编语言程序
.title"m_code_check.asm"
.mmregs
.def_c_int00
.def_Rxy1
.ref_xy_search_peak
.ref_Rxyout
.bssindata,1
.bss_Rxy1,13
xn.usect"xn",7
yn.usect"yn",7
.data
table:
.word1，1，1，0，0，0，1，0
.text
_c_int00:
STM#xn,AR1
RPT#6
MVPDtable,*AR1+
STL#xn,AR3
STM#yn,AR4
STM#4,BK
STM#1,AR0
LD#indata,DP
rn3:
RPTZA,#6
MAC*AR3+0%,*AR4+0%,A
STLA,_Rxy1
CALL__xy_search_peak
DELAY@（_Rxy1+11）
DELAY@（_Rxy1+10）
DELAY@（_Rxy1+9）
DELAY@（_Rxy1+8）
DELAY@（_Rxy1+7）
DELAY@（_Rxy1+6）
DELAY@（_Rxy1+5）
DELAY@（_Rxy1+4）
DELAY@（_Rxy1+3）
DELAY@（_Rxy1+2）
DELAY@（_Rxy1+1）
DELAY@_Rxy1
BDrn3
LDindata,B;设置断点和探针
STLB,*AR4+0%
.end
（2）编写C程序，完成峰值数据的选取。
#include
externintRxy1[13];
externintRxyout;
voidxy_search_peak（）;
voidmain{
intI;
xy_search_peak（）;
for（i=0;i<13;i++）{}
}
voidxy_search_peak（）
{
If（Rxy1[7]==4）
Rxyout=Rxy1[7];
else
Rxyout=0;
}
（3）编写存储器分配的命令文件程序
pu.obj
-opu.out
-mpu.map
MEMORY
{
PAGE0:
EPROM:
org=0080h,len=0080h
PAGE1:
SPRAM:
org=0060h,len=0020h
DARAM:
org=0080h,len=0020h
}
SECTIONS
{
.text:
>EPROMPAGE0
.data:
>EPROMPAGE0
.bss:
>SPRAMPAGE1
xn:
align（8）{}>DARAMPAGE1
yn:
align（8）{}>DARAMPAGE1
}
运行上面的程序得到如下输出波形
第四节信号调制功能设计
二信号调制的设计方法
1、正弦信号的获取
这里采用查表法所获得的sin（k）数据来代替x（n）的高低电平，以此实现数字信号向模拟信号的转换。
设计利用MATLAB工具可方便地获取正弦信号数据。
设计一个产生半波正弦信号的MATLAB程序如下
t=0:
10:
180
y=sin（t*pi/180）
plot（t,y）;
所得数据如下：
t=0102030405060708090
100110120130140150160170180
y=00.17360.34200.50000.64280.76600.86600.93970.98481.00000.98480.93970.86600.76600.64280.50000.34200.17360.0000
所得半波正弦信号如图6-12所示。
如果对sin（k）精度要求较高，可多取一些计算点。
（1）编写汇编语言程序
根据正弦波的对称性，要得到0～180的数据输出，只需要利用输入0～90的数据即可，90～180的数据可通过对折0～90的图形得到。
同样，180～360的数据可通过对折0～180的图形获得。
这样只需要输入0～90的10个数据即可。
其程序如下：
.title"half_pulse_modulate.asm"
.mmregs
.def_c_int00
.bssxn,1
.bssyn,1
sin.usect"sin",20
.data
table:
.word0
.word1736*32768/10000
.word3420*32768/10000
.word5000*32768/10000
.word6428*32768/10000
.word7660*32768/10000
.word8660*32768/10000
.word9397*32768/10000
.word9848*32768/10000
.word7FFFh
.text
_c_int00:
LD#xn,DP
STMsin,AR1
SSBXSXM
RPT#10
MVPDtable,*AR1+
STM#sin,AR1
STM#sin+10,AR3
STM#9,AR2
cmplt:
LD*AR1+,A
CMPLA
STLA,*AR3+
BANZcmplt,*AR2-
bgn:
STM#9,AR2
LDxn,A
SUB#1,A
BCsend_0,ANEQ
send_1:
STM#sin,AR1
Bsend_a
send_0:
STM#sin+10,AR1
send_a:
MVDK*AR1+,yn
BANZsend_a,*AR2-
STM#9,AR2
LTD*AR1-
send_b:
MVDK*AR1-,yn;设置断点和探针
BANZsend_b,*AR2-
Bbgn
.end
（2）编写命令文件程序
xinhao.obj
-opi.out
-mpi.map
MEMORY
{
PAGE0:
EPROM:
org=0080h,len=0180h
PAGE1:
SPRAM:
org=0060h,len=0020h
DARAM:
org=0080h,len=0100h
}
SECTIONS
{
.text:
>EPROMPAGE0
.data:
>EPROMPAGE0
xn:
>SPRAMPAGE1
yn:
>SPRAMPAGE1
sin:
>DARAMPAGE1
}
运行仿真，当循环输入信号x（n）={0，0，1，1，0，1}时运作程序，仿真输出波形y（n）=x（n）sin（k）和数据存储器使用情况如下。
根据这里所采用的y（n）=x（n）sin（k
）调制方式，对应的调解方法可利用第三节所述方法，以正，负半波sin（k）为模板，对输入序列y（n）做相关运算，与正半波信号自相关输出“1”，与负半波信号自相关输出“0”，具体设计不再重复。
第5节模拟电路功能设计
数字系统的DSP程序设计方法
由图6-14的电路结构所得到的数字系统结构有两种描述方式。
一种是按式（6-24）所表达的有理分式，用DSP硬件进行IIR滤波器设计所得到的是系统的传输函数。
另一种是按式（6-25）所表达的线性多项式，对该表达式求反Z变换得到差分方程，并利用移位公式Z[x（n-m）]←→
，可得y（k）=a1y[k-1]+b0x[k]+b1x[k-1]（6-28）
当对y（k）施加冲激信号时，便得到递推公式
y（0）=b0
y
（1）=a1b0+b1
y（n）=a1y[n-1]=b0
（a1+1）（6-29）
这正是第一节所介绍的利用DSP设计信号发生器的方法，所不同的是，第一节所求的输出信号的波形是某已知函数，而这里所求的输出信号波形是根据某一具体电路求得，具有更广泛的意义。
即只要所求模拟电路信号发生器的输出波形能用式（6-29）的线性多项式表达，就可用数字方式采用DSP来实现功能。
1.用鉴频器电路作为信号发生器
用鉴频器电路作为信号发生器时，网络只加一个冲激信号，便可从输出端获得相关的响应信号。
。
由于本例不同于本章第一节的余弦信号的传输函数，其传输函数H（z）为一阶函数，不构成振荡条件，故输出只能是一个暂态响应。
（4）编写汇编语言程序
.title"discriminator_oscillator.asm"
.mmregs
.global_c_int00,_tint,vector
.bssy1,1
.bssAA,1
.text
_c_int00:
LD#0,DP
SSBXINTM
LD#vector,A
AND#0FF80h,A
ANDM#007Fh,PMST
ORPMST,A
STLMA,PMST
STM#10h,TCR
STM#2499,PRD
STM#20h,TCR
LDMIMR,A
OR#08h,A
STLMA,IMR
LD#AA,DP
SSBXFRCT
ST#7FAEh,AA
LD#0xF000,A
LDAA,T
MAC#0xF000,
升级会员 