實驗報告1 FFT的DSP實現(xiàn)

實驗報告實驗名稱FFT的DSP實現(xiàn)課程名稱高速DSP原理與應用任課老師劉建國姓名郭乾學號2009300817班級3491日期2012年6月19日

一、實驗目的1、進一步熟悉C28X的匯編指令2、加深對FFT算法的理解，體會利用的周期性和對稱性來減少DFT的運算次數(shù)的原理。二、實驗要求用匯編語言實現(xiàn)FFT算法，并畫流程框圖。三、實驗原理設序列x(n)的長度為N，且滿足,M為自然數(shù)。利用旋轉因子的周期性和對稱性來減小DFT運算次數(shù)，可以得到快速算法（FFT）。點的FFT共進行M級運算，每級由N/2個典型運算組成。同一級中，每一個蝶形運算的兩個輸入數(shù)據(jù)只對計算本蝶形運算有用，而且每個蝶形運算的輸入、輸出數(shù)據(jù)結點又同在一條水平線上，這就意味著計算完一個蝶形運算后，所得輸出數(shù)據(jù)可立即存入原輸入數(shù)據(jù)所占用的存儲單元。這樣，經(jīng)過M級運算后，原來存放輸入序列數(shù)據(jù)的N個存儲單元（數(shù)組A）中便依次存放X（k）的N個值。N點DIT-FFT運算流圖中，每級有N/2個蝶形。每個蝶形都要乘以因子，稱其為旋轉因子，p為旋轉因子的指數(shù)。但各級的旋轉因子和循環(huán)方式都有所不同。N點序列的DFT和IDFT變換定義式如下：編程思想:第L級中，每個蝶形的兩個輸入數(shù)據(jù)相距B=個點；每級有B個不同的旋轉因子；同一旋轉因子對應著間隔為點的個蝶形?？偨Y上述運算規(guī)律，可采用下述運算方法。先從輸入端開始，逐級進行，共進行M級運算。在進行第L級運算時，依次求出B個不同的旋轉因子，每求出一個旋轉因子，就計算完它對應的所有個蝶形。這樣我們可以用如下的三重循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)DIT-FFT運算。DIT-FFT運算流程框圖另外，DIT-FFT算法運算流圖的輸出X（k）為自然順序，但為了適應原位運算，其輸入序列不是安x（n）的自然序列排列，這種經(jīng)過M次偶奇抽選后的排列成為序列x（n）的倒序。因此，在運行M級蝶形之前應先對序列x（n）進行倒序。四、實驗環(huán)境軟件環(huán)境：CCS3.3硬件環(huán)境：N五、實驗過程、數(shù)據(jù)記錄、處理及結論用matlab產(chǎn)生一個單頻信號的1024點采樣數(shù)據(jù)程序段如下：clearall;clct=1:1:1024;y=500*sin(t);y=fix(y);sprintf('.word%d\n',y)然后作為FFT的輸入信號的時域波形輸入信號的頻譜:FFT的結果六、討論FFT（快速傅里葉變換）是《數(shù)字信號處理》課程的一個核心內(nèi)容。有一次，數(shù)字信號處理課老師在課堂上布置了預習時域抽取算法FFT原理的作業(yè)。我通過畫8點DFT的三次時域抽取分解運算流圖，加深了自己對蝶形運算的理解。在這個基礎上通過推導，我比較了用FFT和DFT計算長度的序列的乘法和加法次數(shù)，直觀的明白了DIF一FFT算法相對于DFT算法在計算速度上的優(yōu)越性。七．附錄（原程序代碼）程序代碼如下： .sect".sd"var_x:.copy"VAR.asm" .data .globalmystart,_c_int00M:.byte00hL:.byte9hB:.word00hJ:.word00hP1:.word00hK:.word00hSAVE_Y:.copy"FFT_Input.asm"YINZI:.copy"YINZI.txt".text_c_int00:mystart:SETCOBJMODEC28ADDR.C28_AMODEN.set1024YZ.set512 MOVLXAR2,#FirstIn MOVLXAR3,#VAR_FIRST MOV@AR0,#N MOVAR1,#N-1 NOP*,ARP2SETCAMODE .LP_AMODELOOP: MOVAL,*++,ARP3MOV*BR0++,AL,ARP1 XBANZLOOP,*--,ARP2LOOP1: MOV@@L,#1 ;addar1,#1 MOVAL,#2;;b=2l-1 MOVT,@@L-1LSLAL,T MOV@@B,ALLOOP2:MOV@@J,#0 MOVAL,@@M SUBAL,@@L MOVT,AL MOVAL,#2 LSLAL,T MOVT,AL MPYACC,T,@@J MOVL@@P1,ACCLOOP3:MOVAL,@@JMOV@@K,AL MOVLXAR3,#VAR_FIRST MOVLXAR1,@@K MOVAL,*+XAR1[AR1] MOVAH,@@K ADDAH,@@B MOVAR1,AH MOVAH,#0 ;;movlxar3,#VAR_FIRST MOVLXAR0,@@P1 MOVLXAR2,#YINZI MOVT,*+XAR2[ar0] MPYP,T,*+XAR3[ar1] SUBLACC,P MOV*+XAR3[AR1],ACC MOVAL,AR1 SUBAL,@@B MOVAR1,AL MOVACC,@P ADDL*+xar3[AR1],ACC MOVAH,@@B LSLAH,#1 ADD@@K,AH MOVAH,@@K CMPAH,@@N-1