第4章實(shí)驗(yàn)5-2利用DSP實(shí)現(xiàn)信號(hào)譜分析

實(shí)驗(yàn)5利用DSP實(shí)現(xiàn)信號(hào)譜分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)思考題

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握FFT的算法原理和基本性質(zhì)2.掌握CCS基本調(diào)試技術(shù)3.掌握利用DSP系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)頻譜分析的方法重點(diǎn)講述FFT濾波算法，結(jié)合CODEC實(shí)驗(yàn)，形成利用DSP實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜分析。1.快速傅立葉變換FFT算法原理2.CCS基本調(diào)試技術(shù)：數(shù)據(jù)顯示與剖析二、實(shí)驗(yàn)原理一個(gè)N點(diǎn)序列x[k]的DFT為X[m]，以及IDFT分別定義為：1.快速傅立葉變換FFT算法原理FFT是DFT的快速算法，有效降低了DFT的乘法次數(shù)。FFT工程說明BJTU_FFT.pjt工程將FFT濾波算法嵌入到CODEC工程中，實(shí)現(xiàn)DSP信號(hào)頻譜分析。BJTU_FFT.c說明/*從J5接收數(shù)據(jù)*/for(i=0;i<SampleLong;i++) { while(!MCBSP_rrdy(hMcbsp)){}; DataTemp=MCBSP_read16(hMcbsp); DataBuffer[i]=DataTemp; }

/*將接收到的數(shù)據(jù)組成復(fù)信號(hào)*/ for(i=0;i<(SampleLong/2);i++) { DDataBuffer[i].real=DataBuffer[2*i];//shortint DDataBuffer[i].imag=DataBuffer[2*i+1];//shortint } /*從J5接收數(shù)據(jù)*/fft1024(DDataBuffer,1024);//這里FFT點(diǎn)數(shù)可以是256、512或1024m=0; for(i=0;i<1024;i++)//計(jì)算幅度譜 { p=DDataBuffer[i].real; q=DDataBuffer[i].imag; n=(long)p*(long)p+(long)q*(long)q; mod[m]=sqrt(n); m++; }2.CCS基本調(diào)試技術(shù)：數(shù)據(jù)顯示與剖析數(shù)據(jù)顯示：可以利用CCS調(diào)試工具watchwindow和Memory查看變量數(shù)據(jù)數(shù)值或數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中的地址位置，也可以利用圖形觀察窗，動(dòng)態(tài)顯示數(shù)據(jù)及其頻譜的圖形，并能利用CCS頻譜分析工具分析信號(hào)的頻譜成分。數(shù)據(jù)顯示與剖析(續(xù))剖析工具(Profiler)：通過收集在指定的代碼區(qū)間程序執(zhí)行的統(tǒng)計(jì)性能，來幫助確定處理器在程序的每一部分所花時(shí)間，為優(yōu)化程序提供參考。功能：確定程序在執(zhí)行特定函數(shù)所花費(fèi)的時(shí)鐘周期數(shù)，以及調(diào)用的頻率，對(duì)分支轉(zhuǎn)移次數(shù)、中斷發(fā)生等進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便于用戶對(duì)程序性能影響大的代碼段的進(jìn)行優(yōu)化。啟動(dòng)剖析進(jìn)程：1.選擇Profile→Setup，在新對(duì)話框中選中custom所有項(xiàng)。2.選擇Profile→clock，并選擇Enable。3.選擇Profile→Viewer。4.點(diǎn)擊1對(duì)話框中的和

。5.選擇File→LoadProgram，將可執(zhí)行文件下載到DSP中。這樣在3出現(xiàn)的對(duì)話框?qū)⒊霈F(xiàn)函數(shù)的profile參數(shù)。數(shù)據(jù)顯示與剖析(續(xù))

profiler參數(shù)顯示相關(guān)的數(shù)值是運(yùn)行某程序段所需的機(jī)器周期。數(shù)據(jù)顯示與剖析(續(xù))運(yùn)行程序一段時(shí)間后停止,便可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)觀察函數(shù)的運(yùn)行情況。根據(jù)時(shí)鐘數(shù)和機(jī)器周期，計(jì)算出執(zhí)行某段代碼所需的時(shí)間，為優(yōu)化代碼提供參考。CodeSize代碼大小Inc.Count運(yùn)行中進(jìn)入代碼段次數(shù)Inc.Total.消耗的所有時(shí)鐘周期Inc.Maximum執(zhí)行代碼一遍消耗的最大時(shí)鐘周期Inc.Minimum執(zhí)行代碼一遍消耗的最小時(shí)鐘周期Incl.Average執(zhí)行代碼一遍平均消耗的時(shí)鐘周期Profiler各值含義數(shù)據(jù)顯示與剖析(續(xù))三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.修改CODEC程序，嵌入FFTfunction.c。2.計(jì)算1024點(diǎn)FFT。3.利用CCS工具分析信號(hào)的幅度譜：(1)利用數(shù)據(jù)觀察窗，觀察原始數(shù)據(jù)及其頻譜；(2)利用圖形觀察窗，分析信號(hào)及其頻譜成分；1．CCS圖形觀察工具顯示信號(hào)波形時(shí)，為什么顯得不夠光滑？2．如果信號(hào)數(shù)據(jù)存放在一