当前位置：文档之家› 利用dsp实现实时信号谱分析

利用dsp实现实时信号谱分析

国家电工电子实验教学中心

DSP课程设计

设计报告

设计题目：利用D SP实现实时信号频谱分析

学院：电子信息工程学院

专业：通信工程

成员：

指导老师：侯亚丽

1设计环境简介 (1)

1.1 DSP芯片主要特性 (1)

1.2BJTU-DSP5502实验板板上资源主要包括： (1)

1.3 TMS320VC5502片上外设 (1)

2 指标及设计要求 (2)

3 设计思路及原理 (2)

3.1 整体思路 (2)

3.2 信号的实时采集与传输 (2)

3.3 FFT算法 (3)

3.4 “ping-pong”存储方式 (6)

4 实验步骤 (6)

5 实验结果及分析 (7)

6 实验中遇到的问题及解决方法 (9)

7 实验感想 (9)

8 参考文献 (10)

9 程序清单及源代码 (10)

1设计环境简介

1.1 DSP芯片主要特性

C55x是TI的C5000系列的DSP的子系列，是目前能耗效率很高的DSP处理器，其功耗

可低至0.05mW/MIPS. 是54系列发展起来的，和C54x代码兼容，但是速度更快，功耗明显

降低，如300MHz的C55x与120MHz的C54x相比，处理速度提高了5倍，功耗只有C54x的

1/6.

TMS320VC5502的程序／数据存储空间采用统一编址，整个寻址空间大小为16M 字节(bytes)，其中片内DARAM 占64K 字节，ROM 占32K 字节，其余存储空间被映射到片外4 个

片选的子空间。

BJTU-DSP5502板支持TMS320VC5502 DSP，工作频率可以高达300MHz，工作的核电压为1.26V，I/O 电压为3.3V。

1.2 BJTU-DSP5502实验板板上资源主要包括：

DSP芯片1枚(U1)：TMS320VC5502@300MHz

SDRAM 1枚(U5)：2M×32bit(8Mbytes) HY57V643220CT

FLASH 1枚(U4)：256K×16bit(512Kbytes) SST39VF400A-70

CPLD 1枚(U2)：CY37064VP100

通信接口3个：仿真器JTAG接口(J1)、连接到PC机USB接口(J4)和UART接口(J2) 信号采集和输出端口：立体音输入接口line-in(J5，直接接电脑的语音输出端口)/ 麦克风输入接口(J7)/耳机音频输出接口(J6)

扩展板接口(J9，J10)

1.3 TMS320VC5502片上外设

64bit Timer：4个,TIMER0/TIMER1/Watch Dog TIMER/TIMER3(DSP/BIOS timer)

McBSP：3通道, McBSP0/McBSP1/McBSP2

DMA：6通道, DMA0/ DMA1/ DMA2/ DMA3/ DMA4/ DMA5/ DMA6

IIC：1通道

UART：1通道

8／16bit HPI：1通道

2 指标及设计要求

(1) 设计谱分析算法，或调用DSPLIB中FFT函数，实现对信号的频谱分析。

(2) 利用C语言对A/D、D/A进行初始化

(3) 利用C语言对DMA进行初始化

(4) 编写DMA中断服务程序，实现信号的实时谱分析

(5) 利用CCS信号分析工具分析信号的频谱成分，对FFT算法结果进行验证。

(6) 信号频谱数据实时输出到Headphone输出接口，并在示波器上进行显示；

(7) 在实验板的Line in输入端接入正弦信号，分左右声道分别采集，并分别进行频谱

分析;

(8) 利用CCS的Profiler工具计算FFT算法所需要的时间，并根据实时性要求进行必要的

算法优化

3 设计思路及原理

3.1 整体思路

首先通过DSP的DMA方式对外部信号进行实时采集，外部模拟信号先进行A/D转换，利用MCBSP的接收寄存器接收数据，并将数据存放到DSP存储区中。设计FFT算法或调用DSPLIB中的rfft或cfft频谱分析函数，对信号进行快速傅立叶变换。频谱数据利用DMA 方式送到D/A转换器转换为模拟信号在示波器上显示。

3.2 信号的实时采集与传输

DMA控制器可以在不影响CPU的情况下完成数据的传输，因此数据传输速度快，在要求信号实时采集和处理的系统中常采用DMA方式进行信号传输。本设计中输入信号经过A/D转换成数字信号后，将DMA通道4的源地址设为串口的接收寄存器，利用DMA通道4进行传输；而将DMA通道5的目的地址设置为串口的发送寄存器，将信号频谱利用DMA5通道进行传输，此步骤需要对AIC23、McBSP、DMA通道4和DMA通道5进行初始化配置。处理流图如图3.2.1所示。

主程序中断服务

程序

图 3.2.1

3.3 FFT算法

FFT（Fast Fourier Transformation），即为快速傅氏变换，是离散傅氏变换(DFT)的快速算法，它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。

(1)离散傅里叶变换DFT

N点DFT的正变换公式为：

X(k)= ∑∞

*) (

x N-nk

式中，WN=e-j*2π/N ，称为旋转因子或蝶形因子。从DFT的定义可以看出，在x(n)为复数序列的情况下，对某个k值，直接按（1）式计算X(k) 只需要N次复数乘法和（N-1）次复数加法。因此，对所有N个k值，共需要N2次复数乘法和N(N-1)次复数加法。对于一些相当大有N值（如1024点）来说，直接计算它的DFT所需要的计算量是很大的，因此DFT运算的应用受到了很大的限制。

(2)快速傅里叶变换FFT

旋转因子WN 有如下的特性。

对称性： WNk+N/2=-WNk 周期性：WNn(N-k)=WNk(N-n)=WN-nk

利用这些特性，既可以使DFT 中有些项合并，减少了乘法积项，又可以将长序列的DFT 分解成几个短序列的DFT 。FFT 就是利用了旋转因子的对称性和周期性来减少运算量的。

一般而言，FFT 算法分为按时间抽取的FFT （DIT FFT ）和按频率抽取的FFT （DIF FFT ）两大类。DIF FFT 算法是在时域内将每一级输入序列依次按奇／偶分成２个短序列进行计算。而DIF FFT 算法是在频域内将每一级输入序列依次奇／偶分成２个短序列进行计算。两者的区别是旋转因子出现的位置不同，得算法是一样的。在DIF FFT 算法中，旋转因子出现在输入端，而在DIF FFT 算法中它出现在输入端。假定序列x(n)的点数N 是2的幂，按照DIF FFT 算法可将其分为偶序列和奇序列。

偶序列：x(2r)=x 1(r)

奇序列：x(2r+1)=x 2(r) 其中：r=0,1,2,…,N/2-1 则x(n)的DFT 表示为

式中，x 1(k)和x2(k)分别为x1（r ）和x2(r)的N/2的DFT 。由于对称性，W N

k+N/2

=-W N k

。

因此，N 点DFT 可分为两部分：

前半部分：x(k)=x 1(k)+W k

N x 2(k) （1）

后半部分： x(N/2+k)=x 1(k)-W k

N x 2(k) k=0,1,…,N/2-1 （2）

从式（1）和式（2）可以看出，只要求出0~N/2-1区间x 1(k)和x 2(k)的值，就可求出0~N-1区间x(k)的N 点值。以同样的方式进行抽取，可以求得N/4点的DFT ，重复抽取过程，就可以使N 点的DFT 用上组2点的 DFT 来计算，这样就可以大减少运算量。

()()(

)/21

/21

2120

221N N r k

rk N

r r x r W

x r W --+===

+∑

∑

()()

/21

120

N N rk

k N

N r r x r W

x r W --===

+∑

∑

()()/21

/21

1/2

2/2

N N rk

k rk

N N

N r r x r W

x r W --===

+∑

∑

()()

12k

N X k W X k =+,0,1,.../21

r k N =-n 为偶数

n 为奇数

()()()()1

N N N nk

nk nk

N n n n X k x n W

x n W

x n W ---=====+∑∑∑

基2 DIF FFT的蝶形运算如图3.3.1所示。设蝶形输入为X1(k)和X2((K)，输出为x(k)和x(N/2+K)，则有

x(k)=x1(k)+W k N x2(k) （6）

x(N/2+k)=x1(k)-W k N x2(k) （7）

在基数为2的FFT中，设N=2M，共有M级运算，每级有N/2个2点FFT蝶形运算，因此，N点FFT总共有MN/2个蝶形运算。

图3.3.1 基2 DIF FFT的蝶形运算

例如：基数为2的FFT，当N=8时，共需要3级，12个基2 DIT FFT的蝶形运算。其信号流程如图3.3.2所示。

图3.3.2

从图可以看出，输入是经过比特反转的倒位序列，称为位码倒置，其排列顺序为x(0),x(4),x(2),x(6),x(1),x(5),x(3),x(7)，输出是按自然顺序排列，其顺序为

x(0),x(1),x(2),x(3),x(4),x(5),x(6),x(7).

在本设计中，信号的频谱通过FFT算法得出，FFT算法可以自己编写，也可以调用

55xdsp.lib库rfft或cfft函数。调用库函数的需要在工程中添加库文件55xdsp.lib，并且在程序中包含头文件dsplib.h。调用的时候入口参数是时域信号地址，返回处理后的FFT信号，注意返回值不包含求模过程，而是交替返回实部和虚部。本实验采用自己编写的基2频率抽取法计算FFT。

3.4 “ping-pong”存储方式

Ping-pong存储方式在内存开辟四块存储区，分别是gBufferRcvPing、gBufferRcvPong、gBufferXmtPing、gBufferXmtPong，其中前两块用于DMA接收，后两块用于DMA发送。目的是将正在接收或发送的区域与正在处理的区域分离开。这个过程通过变量“pingpong”控制，以进入中断时pingpong=0为例，进入终端后将其值改为1，将DMA 接收目的区改为gBufferRcvPong，处理gBufferRcvPing的数据，并将处理的数据发往gBufferXmtPing，而同时DMA发送源是gBufferXmtPong，这样发送和接收都不冲突。程序有序的运行。

4 实验步骤

（1）新建工程，正确设置工程选项（build option），设置工程的存储器模式、头文件路径及库文件路径等，注意工程存放路径不能有中文名；

（2）编写工程所需的所有实验源程序，实验程序包括c文件、h文件、cmd文件、GEL 文件、中断向量s55文件等，并添加进工程；

（3）将仿真器等硬件正确连接上，注意音频输入输出方向是否正确。将音频立体声输入J5接电脑耳机输出口，将J7接电脑语音录入口；

（4）按F7键编译连接生成obj文件（无错误时），若程序有错误则查看错误信息，双击错误处光标自动跳转到错误处，直到排除所有错误；

（5）点击file菜单下load program载入程序，将程序下载在DSP芯片中，点击“run”

或按键F5全速运行；

（6）使用变量观察图形观察窗等工具观察分析输入输出信号是否与预期效果相同；

（7）系统调试、代码优化等；

（8）确定最终方案，撰写设计报告。

5 实验结果及分析

图5.1和图5.2显示的是左右声道同时输入相同频率的正弦信号的实验结果，图5.1是实际输出的示波器显示，图5.2 是用ccs工具计算的结果显示，用于验证实验结果。

图5.3、图5.4和图5.5显示的是双声道不同输入的结果，左右声道分别输入2kHz正弦和1kHz方波。三个图分别是ccs工具得出的结果、本实验FFT算出的结果和输出的示波器显示的结果，根据实验设置，信号的采样率是32kHz，做256点FFT。由数字信号处理原理知频谱的分辨率是32k/256=125Hz.，从图中看，波峰的主要频频率分别是5*8=1000Hz和125*16=2000Hz。当然除此之外还有其他的谐波成分，谐波主要是由于输入方波造成的。实际示波器再进行一定的处理就可以精确计算出输入信号的频谱成分，因此本实验的效果达到预期效果。

图5.1

图 5.2

图5.3

图5.4

图 5.5

6 实验中遇到的问题及解决方法

1. 编译时提示找不到库文件或头文件，找不到库文件是工程设置的问题，也可以收到添加，找不到头文件可以把include语句的尖括号改成引号试试。

2. 编译正确但是载入后不能正常运行，这种情况可以让CPU复位一下，或者重启软件环境等。

3. 左右声道分别采集并分别做FFT，原理是采集的时候是“左-右-左-右-左-右”采集的，按此规律分别提取两个声道的数据即可。

4.各寄存器的初始化配置，刚开始时候没什么头绪，完全不知道怎么配置那些寄存器，后来找到一些例程和TI官方文档，按照例程框架模仿编程，逐步完善。

7 实验感想

虽然已经学习了信号系统和数字信号处理等先修课程，但是两门课程的学习都仅限于理论知识，并没有实际的用到信号处理中来，而这次的课程设计才是真正的实际应用。可以说我们在dsp的实际应用上还是一片空白，通过这次课程设计，我们开始了解了dsp处理的过程及dsp芯片的应用方法和过程。我想这是很重要的，因为dsp的芯片是很多的我们不可能在短时间内全部学习到，但是可以通过学习一个芯片而触类旁通，在以后接触到类似的芯片的时候能很快上手。

我们的设计题目是利用dsp实现实时信号谱分析，简单的实现功能并不是很难，但在课程设计中我们也遇到了很多的困难，包括基础一些的C语言的组织语法问题以及专业相关的数字信号处理原理上的问题等。但是最终都通过查阅资料或者请教老师解决了，结果并不是最重要的，重要的是通过这次课程设计，我们更过的了解了在设计一个系统的时候遇到问题的解决思路以及接触一个自己不熟悉的设计时怎样才能尽快上手去哪里怎样获取资料等技能。另外在实验中特别是编程的时候遇到了很多问题都是细节的问题，这也再次提醒我们，细节很重要，在很大程度上决定最终的成败。

总之这次课程设计收获还是不小的。

这次DSP系统课程设计给我最大的感受便是它将理论知识与实际编程相结合。通过之前学习的数字信号处理，我们对DSP已经有了基本的认识，但仅仅是理论课程的学习并不

能对知识有十分深入的理解，没有一个直观的认识。本次课程设计在理论知识的基础之上，加入了软件编程与硬件连接，是理论与实践的结合。

通过这次课设，我对DSP的原理有了更深入直观的理解，同时提升了自己的编程能力，逐渐掌握如何将思想通过代码表达出来，这是本专业极其重要的一种能力。此外，面对一个相对陌生的问题时，我们学会了如何查阅资料，如何学习相关知识，如何与大家共同学习探讨。这些都是十分宝贵的学习经历，对我们今后的学习工作有很大的帮助。

8 参考文献

[1] TMS320VC5501/5502 DSP Direct Memory Access ControllerReference Guide.pdf

[2] TMS320C55x DSP Library Programmer’s Reference.pdf

[3]TMS320C55x DSP Library Programmer’s Reference, SPRU422J.pdf

[4] TMS320VC5502 Fixed-Point Digital Signal Processor Data Manual, SPRS166K.pdf

[5] TMS320C55x Chip Support Library API Reference Guide, SPRU433I.pdf

9 程序清单及源代码

1．C文件

AIC23.c ：A/D和D/A 初始化

I2C.c ：总线初始化

Mcbsp.c：串口初始化

FFTfunction.c：基2频谱抽取FFT函数

main_dma4.c：主函数

2. s55文件存中断向量表

3. h文件

CODEC.h

dsplib.h

E2PROM_Function.h

i_cmplx.h

tms320.h

twiddle1024.h

附：主程序源代码

*---------main_dma4.c---------

* This is a DMA application example for Codec AIC23B analog input/output, * The example places the MCBSP in DMA transmit data mode and

* syncs MCBSP receive with DMA channel 4 and MCBSP transmit

* with DMA channel 5.

* The example uses predefined CSL macros and symbolic

* constants to create the initialization values needed for

* the MCBSP and DMA control registers to effect the transfer

* Created by hailingao , BJTU , 2012/06/25

#include

#include "E2PROM_Function.h"

#include "CODEC.h"

#include "i_cmplx.h"

#include

//#include "dsplib.h"

short DataBuffer[1024]={0};

COMPLEX DDataBuffer[512*2]={0};

Uint32 mod[512*2];

int i;

unsigned int m=0;

long n;

short p,q;

//---------Global data definition---------

/* Constants for the buffered ping-pong transfer */

#define BUFFSIZE 512

#define PING 0

#define PONG 1

#define SCALE 1

* Data buffer declarations - the program uses four logical buffers of size * BUFFSIZE, one ping and one pong buffer on both receive and transmit sides. */

#pragma DATA_SECTION (gBufferXmtPing, "buffer_sect");

Uint32 gBufferXmtPing[BUFFSIZE/2]; // Transmit PING buffer

#pragma DATA_SECTION (gBufferXmtPong, "buffer_sect");

Uint32 gBufferXmtPong[BUFFSIZE/2]; // Transmit PONG buffer

#pragma DATA_SECTION (gBufferRcvPing, "buffer_sect");

Int16 gBufferRcvPing[BUFFSIZE]; // Receive PING buffer

#pragma DATA_SECTION (gBufferRcvPong, "buffer_sect");

Int16 gBufferRcvPong[BUFFSIZE]; // Receive PONG buffer

#pragma DATA_SECTION (gBufferRcvPingleft, "buffer_sect");

Int16 gBufferRcvPingleft[BUFFSIZE/2]; // Receive PING buffer

#pragma DATA_SECTION (gBufferRcvPongleft, "buffer_sect");

Int16 gBufferRcvPongleft[BUFFSIZE/2]; // Receive PONG buffer

#pragma DATA_SECTION (gBufferRcvPingright, "buffer_sect");

Int16 gBufferRcvPingright[BUFFSIZE/2]; // Receive PING buffer

#pragma DATA_SECTION (gBufferRcvPongright, "buffer_sect");

Int16 gBufferRcvPongright[BUFFSIZE/2]; // Receive PONG buffer

/*------------------------------------------------------------------------------------*/

// Config McBSP: Use McBSP to send and receive the data between DSP and AIC23B //

/*------------------------------------------------------------------------------------*/

MCBSP_Config Mcbsp1Config = {

MCBSP_SPCR1_RMK(

MCBSP_SPCR1_DLB_OFF, // DLB = 0

MCBSP_SPCR1_RJUST_LZF, // RJUST = 0,right justify the data and zero fill the MSBs

MCBSP_SPCR1_CLKSTP_DISABLE, // CLKSTP = 0

MCBSP_SPCR1_DXENA_ON, // DXENA = 1,DX delay enabler on

0, // Reserved = 0

MCBSP_SPCR1_RINTM_RRDY, // RINTM = 0

MCBSP_SPCR1_RSYNCERR_NO, // RSYNCER = 0

// MCBSP_SPCR1_RFULL_NO, // RFULL = 0

// MCBSP_SPCR1_RRDY_NO, // RRDY = 0

MCBSP_SPCR1_RRST_DISABLE // RRST = 0; Disable receiver

MCBSP_SPCR2_RMK(

MCBSP_SPCR2_FREE_NO, // FREE = 0

MCBSP_SPCR2_SOFT_NO, // SOFT = 0

MCBSP_SPCR2_FRST_FSG, // FRST = 1 ; Enable the frame-sync logic MCBSP_SPCR2_GRST_CLKG, // GRST = 1 ; The sample rate generator is take out of its reset state

MCBSP_SPCR2_XINTM_XRDY, // XINTM = 0

MCBSP_SPCR2_XSYNCERR_NO, // XSYNCER =0

// MCBSP_SPCR2_XEMPTY_NO, // XEMPTY = 0

// MCBSP_SPCR2_XRDY_NO, // XRDY = 0

MCBSP_SPCR2_XRST_DISABLE // XRST = 0 Disable transimitter

// 单数据相，接受数据长度为16位,每相2个数据

MCBSP_RCR1_RMK(

MCBSP_RCR1_RFRLEN1_OF(1), // RFRLEN1 = 1

MCBSP_RCR1_RWDLEN1_16BIT // RWDLEN1 = 2

MCBSP_RCR2_RMK(

MCBSP_RCR2_RPHASE_SINGLE, // RPHASE = 0

MCBSP_RCR2_RFRLEN2_OF(0), // RFRLEN2 = 0

MCBSP_RCR2_RWDLEN2_8BIT, // RWDLEN2 = 0

MCBSP_RCR2_RCOMPAND_MSB, // RCOMPAND = 0 No companding,any size data, MSB received first

MCBSP_RCR2_RFIG_YES, // RFIG = 1 Frame-sync ignore

MCBSP_RCR2_RDATDLY_1BIT // RDATDLY = 1 1-bit data delay

MCBSP_XCR1_RMK(

MCBSP_XCR1_XFRLEN1_OF(1), // XFRLEN1 = 1

MCBSP_XCR1_XWDLEN1_16BIT // XWDLEN1 = 2

MCBSP_XCR2_RMK(

MCBSP_XCR2_XPHASE_SINGLE, // XPHASE = 0

MCBSP_XCR2_XFRLEN2_OF(0), // XFRLEN2 = 0

MCBSP_XCR2_XWDLEN2_8BIT, // XWDLEN2 = 0

MCBSP_XCR2_XCOMPAND_MSB, // XCOMPAND = 0

MCBSP_XCR2_XFIG_YES, // XFIG = 1 Unexpected Frame-sync ignore MCBSP_XCR2_XDATDLY_1BIT // XDATDLY = 1 1-bit data delay

MCBSP_SRGR1_DEFAULT,

MCBSP_SRGR2_DEFAULT,

MCBSP_MCR1_DEFAULT,

MCBSP_MCR2_DEFAULT,

MCBSP_PCR_RMK(

// MCBSP_PCR_IDLEEN_RESET, // IDLEEN = 0

MCBSP_PCR_XIOEN_SP, // XIOEN = 0

MCBSP_PCR_RIOEN_SP, // RIOEN = 0

MCBSP_PCR_FSXM_EXTERNAL, // FSXM = 0 Tranmit frame-syn is provided by AIC23B

MCBSP_PCR_FSRM_EXTERNAL, // FSRM = 0 Receive frame-syn is provided by AIC23B

MCBSP_PCR_CLKXM_INPUT, // CLKR is input

MCBSP_PCR_CLKRM_INPUT, // CLKX is input

MCBSP_PCR_SCLKME_NO, // SCLKME=0 CLKG is taken from the McBSP internal input clock

// MCBSP_PCR_CLKSSTAT_0, // The signal on the CLKS pin is low

MCBSP_PCR_DXSTAT_0, // Drive the signal on the DX pin low

// MCBSP_PCR_DRSTAT_0, // The signal on the DR pin is low

MCBSP_PCR_FSXP_ACTIVEHIGH, // FSXP = 1 Because a falling edge on LRCIN or LRCOUT starts data transfer

MCBSP_PCR_FSRP_ACTIVELOW, // FSRP = 1

MCBSP_PCR_CLKXP_FALLING, // CLKXP = 1 The falling edge of BCLK starts data transfer

MCBSP_PCR_CLKRP_RISING // CLKRP = 1

MCBSP_RCERA_DEFAULT,

MCBSP_RCERB_DEFAULT,

MCBSP_RCERC_DEFAULT,

MCBSP_RCERD_DEFAULT,

MCBSP_RCERE_DEFAULT,

MCBSP_RCERF_DEFAULT,

MCBSP_RCERG_DEFAULT,

MCBSP_RCERH_DEFAULT,

MCBSP_XCERA_DEFAULT,

MCBSP_XCERB_DEFAULT,

MCBSP_XCERC_DEFAULT,

MCBSP_XCERD_DEFAULT,

MCBSP_XCERE_DEFAULT,

MCBSP_XCERF_DEFAULT,

MCBSP_XCERG_DEFAULT,

MCBSP_XCERH_DEFAULT

};

DMA_Config dmaRcvConfig = {

DMA_DMACSDP_RMK(

DMA_DMACSDP_DSTBEN_NOBURST,

DMA_DMACSDP_DSTPACK_OFF,

DMA_DMACSDP_DST_DARAMPORT1,

DMA_DMACSDP_SRCBEN_NOBURST,

DMA_DMACSDP_SRCPACK_OFF,

DMA_DMACSDP_SRC_PERIPH,

DMA_DMACSDP_DATATYPE_16BIT

), /* DMACSDP */

DMA_DMACCR_RMK(

DMA_DMACCR_DSTAMODE_POSTINC,

DMA_DMACCR_SRCAMODE_CONST,

DMA_DMACCR_ENDPROG_OFF, /* ENDPROG OFF */

DMA_DMACCR_WP_DEFAULT,

DMA_DMACCR_REPEAT_OFF,

DMA_DMACCR_AUTOINIT_ON, /* AUTOINIT ON */

DMA_DMACCR_EN_STOP,

DMA_DMACCR_PRIO_LOW,

DMA_DMACCR_FS_DISABLE,

DMA_DMACCR_SYNC_REVT1

), /* DMACCR */

DMA_DMACICR_RMK(

DMA_DMACICR_AERRIE_ON,

DMA_DMACICR_BLOCKIE_OFF,

DMA_DMACICR_LASTIE_OFF,

DMA_DMACICR_FRAMEIE_ON,

DMA_DMACICR_FIRSTHALFIE_OFF,

DMA_DMACICR_DROPIE_OFF,

DMA_DMACICR_TIMEOUTIE_OFF

), /* DMACICR */

(DMA_AdrPtr)(MCBSP_ADDR(DRR11)), /* DMACSSAL */

0, /* DMACSSAU */

NULL, /* DMACDSAL, to be loaded by submit */ 0, /* DMACDSAU */

BUFFSIZE, /* DMACEN */ 1, /* DMACFN */ 0, /* DMACFI */ 0 /* DMACEI */ };

DMA_Config dmaXmtConfig = {

DMA_DMACSDP_RMK(

DMA_DMACSDP_DSTBEN_NOBURST,

DMA_DMACSDP_DSTPACK_OFF,

DMA_DMACSDP_DST_PERIPH,

DMA_DMACSDP_SRCBEN_NOBURST,

DMA_DMACSDP_SRCPACK_OFF,

DMA_DMACSDP_SRC_DARAMPORT0,

DMA_DMACSDP_DATATYPE_16BIT

), /* DMACSDP */ DMA_DMACCR_RMK(

DMA_DMACCR_DSTAMODE_CONST,

DMA_DMACCR_SRCAMODE_POSTINC,

DMA_DMACCR_ENDPROG_ON,

DMA_DMACCR_WP_DEFAULT,

DMA_DMACCR_REPEAT_OFF,

DMA_DMACCR_AUTOINIT_OFF,

DMA_DMACCR_EN_STOP,

DMA_DMACCR_PRIO_LOW,

DMA_DMACCR_FS_DISABLE,

DMA_DMACCR_SYNC_XEVT1

), /* DMACCR */ DMA_DMACICR_RMK(

DMA_DMACICR_AERRIE_ON,

数字信号处理考试试题及答案

数字信号处理试题及答案一、填空题（30分，每空1分） 1、对模拟信号（一维信号，是时间的函数）进行采样后，就是离散时间信号，再进行幅度量化后就是数字信号。 2、已知线性时不变系统的单位脉冲响应为)(n h ，则系统具有因果性要求 )0(0)(<=n n h ，系统稳定要求∞<∑∞ -∞=n n h )(。 3、若有限长序列x(n)的长度为N ，h(n)的长度为M ，则其卷积和的长度L 为 N+M-1。 4、傅里叶变换的几种形式：连续时间、连续频率—傅里叶变换；连续时间离散频率—傅里叶级数；离散时间、连续频率—序列的傅里叶变换；散时间、离散频率—离散傅里叶变换 5、序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在单位圆上的N 点等间隔采样。 6、若序列的Fourier 变换存在且连续，且是其z 变换在单位圆上的值，则序列 x(n)一定绝对可和。 7、用来计算N ＝16点DFT ，直接计算需要__256___次复乘法，采用基2FFT 算法，需要__32__ 次复乘法。 8、线性相位FIR 数字滤波器的单位脉冲响应()h n 应满足条件 ()()1--±=n N h n h 。 9. IIR 数字滤波器的基本结构中，直接型运算累积误差较大；级联型运算累积误差较小；并联型运算误差最小且运算速度最高。 10. 数字滤波器按功能分包括低通、高通、带通、带阻滤波器。 11. 若滤波器通带内群延迟响应 = 常数，则为线性相位滤波器。 12. ()?? ? ??=n A n x 73cos π错误!未找到引用源。的周期为 14 13. 求z 反变换通常有围线积分法（留数法）、部分分式法、长除法等。 14. 用模拟滤波器设计IIR 数字滤波器的方法包括：冲激响应不变法、阶跃响应不变法、双线性变换法。

DSP习题答案要点

一．填空题（本题总分12分，每空1分） 1．累加器A分为三个部分，分别为；；。 1．AG,AH,AL 2．TMS320VC5402型DSP的内部采用条位的多总线结构。 2．8,16 3．TMS320VC5402型DSP采用总线结构对程序存储器和数据存储器进行控制。3．哈佛 4．TMS329VC5402型DSP有个辅助工作寄存器。 4．8个 5．DSP处理器TMS320VC5402中DARAM的容量是字。 5．16K字 6．TI公司的DSP处理器TMS320VC5402PGE100有___________个定时器。 6．2 7．在链接器命令文件中，PAGE １通常指________存储空间。 7．数据 8．C54x的中断系统的中断源分为____ ___中断和____ ____中断。 8．硬件、软件 1．TI公司DSP处理器的软件开发环境是__________________。 1．答：CCS(Code Composer Studio) 2．DSP处理器TMS320VC5402外部有___________根地址线。 2．答：20根 3．直接寻址中从页指针的位置可以偏移寻址个单元。 3．答：128 4．在链接器命令文件中，PAGE 0通常指________存储空间。 4．答：程序 5．C54x系列DSP处理器中，实现时钟频率倍频或分频的部件是_____________。 5．答：锁相环PLL 6．TMS320C54x系列DSP处理器上电复位后，程序从指定存储地址________单元开始工作。6．答：FF80h 7．TMS320C54x系列DSP处理器有_____个通用I/O引脚，分别是_________。 7．答：2个，BIO和XF 8．DSP处理器按数据格式分为两类，分别是_______ __；_____ ___。 8．答：定点DSP和浮点DSP 9．TMS329VC5402型DSP的ST1寄存器中，INTM位的功能是。 9．答：开放/关闭所有可屏蔽中断 10．MS320C54X DSP主机接口HPI是________位并行口。 10．答：8 1.在C54X系列中，按流水线工作方式，分支转移指令的分为哪两种类型：_______；_______。 1.答：无延迟分支转移，延迟分支转移 3.C54x的程序中，“.bss”段主要用于_______________。 3.答：为变量保留存储空间 4.从数据总线的宽度来说，TMS320VC5402PGE100是_______位的DSP处理器。 4.答：16位 7.TMS320VC5402型DSP处理器的内核供电电压________伏。 7.答：1.8v

数字信号处理教案

数字信号处理教案余月华

课程特点: 本课程是为电子、通信专业三年级学生开设的一门课程，它是在学生学完了信号与系统的课程后，进一步为学习专业知识打基础的课程。本课程将通过讲课、练习使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。课程内容包括：离散时间信号与系统；离散变换及其快速算法；数字滤波器结构；数字滤波器设计；数字信号处理系统的实现等。本课程逻辑性很强, 很细致, 很深刻；先难后易, 前三章有一定的难度, 倘能努力学懂前三章(或前三章的0080), 后面的学习就会容易一些；只要在课堂上专心听讲, 一般是可以听得懂的, 但即便能听懂, 习题还是难以顺利完成。这是因为数字信号分析技巧性很强, 只了解基本的理论和方法, 不辅以相应的技巧, 是很难顺利应用理论和方法的。论证训练是信号分析课基本的,也是重要的内容之一, 也是最难的内容之一。因此, 理解证明的思维方式, 学习基本的证明方法, 掌握叙述和书写证明的一般语言和格式, 是信号分析教学贯穿始终的一项任务。鉴于此, 建议的学习方法是：预习, 课堂上认真听讲, 必须记笔记, 但要注意以听为主, 力争在课堂上能听懂七、八成。课后不要急于完成作业, 先认真整理笔记, 补充课堂讲授中太简或跳过的推导, 阅读教科书, 学习证明或推导的叙述和书写。基本掌握了课堂教学内容后, 再去做作业。在学习中, 要养成多想问题的习惯。课堂讲授方法: 1. 关于教材: 《数字信号处理》作者丁玉美高西全西安电子科技大学出版社 2. 内容多, 课时紧: 大学课堂教学与中学不同的是每次课介绍的内容很多, 因此, 内容重复的次数少, 讲课只注重思想性与基本思路, 具体内容或推导特别是同类型或较简的推理论证及推导计算, 可能讲得很简, 留给课后的学习任务一般很重。. 3. 讲解的重点: 概念的意义与理解, 理论的体系, 定理的意义、条件、结论、定理证明的分析与思路, 具有代表性的证明方法, 解题的方法与技巧，某些精细概念之间的本质差别. 在教学中, 可能会写出某些定理证明, 以后一般不会做特别具体的证明叙述. 4. 要求、辅导及考试： a. 学习方法: 适应大学的学习方法, 尽快进入角色。课堂上以听为主, 但要做课堂笔记，课后一定要认真复习消化, 补充笔记，一般课堂教学与课外复习的时间比例应为1 : 3 。 b. 作业: 大体上每两周收一次作业, 一次收清。每次重点检查作业总数的三分之一。作业的收交和完成情况有一个较详细的登记, 缺交作业将直接影响学期总评成绩。 c. 辅导: 大体两周一次。 d. 考试: 只以最基本的内容进行考试, 大体上考课堂教学和所布置作业的内容。课程的基本内容与要求第一章．时域离散信号与时域离散系统 1. 熟悉6种常用序列及序列运算规则； 2. 掌握序列周期性的定义及判断序列周期性的方法； 3. 掌握离散系统的定义及描述方法（时域描述和频域描述）； 4. 掌握LSI 系统的线性移不变和时域因果稳定性的判定；第二章时域离散信号与系统的傅立叶变换分析方法

数字信号处理试题及答案

数字信号处理试题及答案一、填空题：（每空1分，共18分） 1、数字频率ω是模拟频率Ω对采样频率s f 的归一化，其值是连续（连续还是离散？）。 2、双边序列z 变换的收敛域形状为圆环或空集。 3、某序列的 DFT 表达式为∑-==1 0)()(N n kn M W n x k X ，由此可以看出，该序列时域的长度为 N ，变换后数字频域上相邻两个频率样点之间的间隔是 M π 2 。 4、线性时不变系统离散时间因果系统的系统函数为2 52) 1(8)(2 2++--=z z z z z H ，则系统的极点为 2,2 1 21-=-=z z ；系统的稳定性为不稳定。系统单位冲激响应)(n h 的初值 4)0(=h ；终值)(∞h 不存在。 5、如果序列)(n x 是一长度为64点的有限长序列)630(≤≤n ，序列)(n h 是一长度为128点的有限长序列)1270(≤≤n ，记)()()(n h n x n y *=（线性卷积），则)(n y 为 64+128-1＝191点点的序列，如果采用基FFT 2算法以快速卷积的方式实现线性卷积，则FFT 的点数至少为 256 点。 6、用冲激响应不变法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率Ω与数字频率ω之间的映射变换关系为T ω = Ω。用双线性变换法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率Ω 与数字频率ω之间的映射变换关系为)2 tan(2ω T =Ω或)2arctan(2T Ω=ω。 7、当线性相位 FIR 数字滤波器满足偶对称条件时，其单位冲激响应)(n h 满足的条件为 )1()(n N h n h --= ，此时对应系统的频率响应)()()(ω?ω ωj j e H e H =，则其对应的相位函数为ωω?2 1 )(-- =N 。 8、请写出三种常用低通原型模拟滤波器巴特沃什滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器。二、判断题（每题2分，共10分） 1、模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理，只要加一道采样的工序就可以了。（╳） 2、已知某离散时间系统为)35()]([)(+==n x n x T n y ，则该系统为线性时不变系统。(╳)

数字信号处理教案

数字信号处理试卷及答案

A 一、选择题（每题3分，共5题） 1、)6 3()(π-=n j e n x ，该序列是。 A.非周期序列 B.周期6 π = N C.周期π6=N D. 周期π2=N 2、序列)1()(---=n u a n x n ，则)(Z X 的收敛域为。 A.a Z < B.a Z ≤ C.a Z > D.a Z ≥ 3、对)70()(≤≤n n x 和)190()(≤≤n n y 分别作 20 点 DFT ，得)(k X 和)(k Y ， 19,1,0),()()( =?=k k Y k X k F ，19,1,0)],([)( ==n k F IDFT n f ， n 在围时，)(n f 是)(n x 和)(n y 的线性卷积。 A.70≤≤n B.197≤≤n C.1912≤≤n D.190≤≤n 4、)()(101n R n x =，)()(72n R n x =，用DFT 计算二者的线性卷积，为使计算量尽可能的少，应使DFT 的长度N 满足。 A.16>N B.16=N C.16

实验设计：多采样率数字信号处理

实验名称：多采样率数字信号处理一．实验目的：1. 掌握信号抽取和插值的基本原理和实现； 2．掌握信号的有理数倍率转换。二．实验原理：多采样率数字信号处理共分为3方面的问题：信号的整数倍抽取、信号的整数倍插值和信号的有理数倍速率转换。 Matlab 信号处理工具箱提供了抽取函数decimate 用于信号整数倍抽取，其调用格式为： y=decimate(x,M) y=decimate(x,M,n) y=decimate(x,M,’fir’) y=decimate(x,M,n,’fir’) 其中y=decimate(x,M)将信号x 的采样率降低为原来的 M 1，抽取前缺省地采用8阶Chebyshev Ⅰ型低通滤波器压缩频带。 y=decimate(x,M,n)指定所采用Chebyshev Ⅰ型低通滤波器的阶数，通常13 n 。 y=decimate(x,M,’fir’)指定用FIR 滤波器来压缩频带。 y=decimate(x,M,n,’fir’) 指定所用FIR 滤波器的阶数。 Matlab 信号处理工具箱提供了插值函数interp 用于信号整数倍插值，其调用格式为： y=interp(x,L) y=interp(x,L,n,alpha) [y,b]=interp(x,L,n,alpha) 其中y=interp(x,L)将信号的采样率提高到原来的L 倍。 y=interp(x,L,n,alpha)指定反混叠滤波器的长度n 和截止频率alpha ，缺省值为4和0.5。 [y,b]=interp(x,L,n,alpha)在插值的同时，返回反混叠滤波器的系数向量。信号的有理数倍速率转换是使信号的采样率经由一个有理因子M L 来改变，可以通过插值和抽取的级联来实现。Matlab 信号处理工具箱提供了重采样函数resample 用于有理倍数速率转换，其调用格式为： y=resample(x,L,M);

《数字信号处理与DSP实现技术》课后习题与参考答案

21世纪高等院校电子信息类规划教材安徽省高等学校“十二五”省级规划教材数字信号处理与DSP实现技术课后习题与参考答案主编：陈帅副主编：沈晓波

淮南师范学院 2015.11 第1章绪论思考题 1．什么是数字信号？ 2．什么是数字信号处理？ 3．数字信号处理系统的实现方法有哪些？ 4．数字信号处理有哪些应用？ 5．数字信号处理包含哪些内容？ 6．数字信号处理的特点是什么？第1章绪论参考答案 1．时间和幅度都离散的信号称为数字信号，即信号的时间取离散的值，幅度也取离散的值。 2．数字信号处理是指在数字领域进行数字信号的加工（变换、运算等），即输入是数字信号，采用数字信号处理方法进行处理，输出仍然是数字信号。 3．数字信号处理系统的实现方法有①通用软件方法实现系统；②专用加速处理机方法；③软硬件结合的嵌入式处理方法；④硬件方法。 4．数字信号处理在通信、计算机网络、雷达、自动控制、地球物理、声学、天文、生物医学、消费电子产品等各个领域均有应用，是信息产业的核心技术之一。比如信源编码、信道编码、多路复用、数据压缩，数字语音、汽车多媒体、MP3/MP4/MP5、数字扫面仪、数字电视机顶盒、医院监视系统、生物指纹系统等。 5．数字信号处理主要包含以下几个方面的内容 ①离散线性时不变系统理论。包括时域、频域、各种变换域。 ②频谱分析。FFT谱分析方法及统计分析方法，也包括有限字长效应谱分析。 ③数字滤波器设计及滤波过程的实现（包括有限字长效应）。 ④时频-信号分析（短时傅氏变换），小波变换，时-频能量分布。 ⑤多维信号处理（压缩与编码及其在多煤体中的应用）。 ⑥非线性信号处理。 ⑦随机信号处理。 ⑧模式识别人工神经网络。 ⑨信号处理单片机(DSP)及各种专用芯片(ASIC)，信号处理系统实现。 6．数字信号处理主要具有4个方面优点：①数字信号精度高；②数字信号处理灵活性强；③数字信号处理可实现模拟信号难以实现的特性；④数字信号处理可以实现多维信号处理。

《数字信号处理》课程教学大纲

《数字信号处理》课程教学大纲（10级）编号：40023600 英文名称：Digital Signal Processing 适用专业：通信工程；电子信息工程责任教学单位：电子工程系通信工程教研室总学时：56 学分：3.5 考核形式：考试课程类别：专业基础课修读方式：必修教学目的：数字信号处理是通信工程、电子信息工程专业的一门专业基础课，通过本课程的学习使学生建立数字信号处理的基本概念、掌握数字信号处理的基本理论、基本分析方法和数字滤波器的基本设计方法，具有初步的算法分析和运用MATLAB编程的能力，了解数字信号处理的新方法和新技术。为学习后续专业课程和从事数字信号处理方面的研究工作打下基础。主要教学内容及要求： 1．绪论了解数字信号处理的特点，应用领域，发展概况和发展局势。 2．时域离散信号和时域离散系统了解连续信号、时域离散信号和数字信号的定义和相互关系；掌握序列的表示、典型序列、序列的基本运算；掌握时域离散系统及其性质，掌握时域离散系统的时域分析,掌握采样定理、连续信号与离散信号的频谱关系。 3.时域离散信号和系统的频域分析掌握序列的傅里叶变换(FT)及其性质；掌握序列的Z变换(ZT) 、Z变换的主要性质；掌握离散系统的频域分析；了解梳状滤波器，最小相位系统。 4.离散傅里叶变换（DFT）掌握离散傅里叶变换(DFT)的定义，掌握DFT、ZT、FT、DFS之间的关系；掌握DFT的性质；掌握频域采样；掌握DFT的应用、用DFT计算线性卷积、用DFT分析信号频谱。 5.快速傅里叶变换（FFT）熟悉DFT的计算问题及改进途经；掌握DIT-FFT算法及其编程思想；掌握IDFT的高效算法。 6.数字滤波网络了解滤波器结构的基本概念与分类；掌握IIR-DF网络结构（直接型，级联型，并联型）；掌握FIR-DF网络结构（直接型，线性相位型，级联型，频率采样型，快速卷积型）。 7.无限冲激响应（IIR）数字滤波器设计熟悉滤波的概念、滤波器的分类及模拟和数字滤波器的技术指标；熟悉模拟滤波器的设计；掌握用冲激响应不变法设计IIR数字滤波器；掌握用双线性变换法设计IIR数字滤波器。 8.有限冲激响应（FIR）数字滤波器设计熟悉线性相位FIR数字滤波器的特点；掌握FIR数字滤波器的窗函数设计法；掌握FIR数字滤波器的频率抽样设计法；了解FIR数字滤波器的切比雪夫最佳一致逼近设计法。本课程与其他课程的联系与分工：先修课程：信号与系统，复变函数与积分变换，数字电路；后续课程有：DSP原理及应用，语音信号处理，数字图像处理等。

(完整版)数字信号处理试卷及答案

江苏大学试题课程名称数字信号处理开课学院使用班级考试日期

江苏大学试题第2A页

江苏大学试题第3A 页

江苏大学试题第页

一、填空题：（每空1分，共18分） 8、数字频率ω是模拟频率Ω对采样频率s f 的归一化，其值是连续（连续还是离散？）。 9、双边序列z 变换的收敛域形状为圆环或空集。 10、某序列的DFT 表达式为∑-== 10 )()(N n kn M W n x k X ，由此可以看出，该序列时域的长度为 N ，变换后数字频域上相邻两个频率样点之间的间隔是 M π 2 。 11、线性时不变系统离散时间因果系统的系统函数为2 52) 1(8)(22++--=z z z z z H ，则系统的极点为 2,2 1 21-=-=z z ；系统的稳定性为不稳定。系统单位冲激响应)(n h 的初值4)0(=h ；终值)(∞h 不存在。 12、如果序列)(n x 是一长度为64点的有限长序列)630(≤≤n ，序列)(n h 是一长度为128点的有限长序列)1270(≤≤n ，记)()()(n h n x n y *=（线性卷积），则)(n y 为 64+128-1＝191点点的序列，如果采用基FFT 2算法以快速卷积的方式实现线性卷积，则FFT 的点数至少为 256 点。 13、用冲激响应不变法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率Ω与数字频率ω之间的映射变换关系为T ω = Ω。用双线性变换法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率Ω与数字频率ω之间的映射变换关系为)2tan(2ωT = Ω或)2 arctan(2T Ω=ω。当线性相位FIR 数字滤波器满足偶对称条件时，其单位冲激响应)(n h 满足的条件为)1()(n N h n h --= ，

数字信号处理基础书后题答案中文版

Chapter 2 Solutions 2.1 最小采样频率为两倍的信号最大频率，即44.1kHz 。 2.2 (a)、由ω = 2πf = 20 rad/sec ，信号的频率为f = 3.18 Hz 。信号的奈奎斯特采样频率为6.37 Hz 。 (b)、3 5000π=ω，所以f = 833.3 Hz ，奈奎斯特采样频率为1666.7 Hz 。 (c)、7 3000π=ω，所以f = 214.3 Hz ，奈奎斯特采样频率为428.6 Hz 。 2.3 (a) 1258000 1f 1T S S ===μs (b)、最大还原频率为采样频率的一半，即4000kHz 。 2.4 ω = 4000 rad/sec ，所以f = 4000/(2π) = 2000/π Hz ，周期T = π/2000 sec 。因此，5个周期为5π/2000 = π/400 sec 。对于这个信号，奈奎斯特采样频率为2(2000/π) = 4000/π Hz 。所以采样频率为f S = 4(4000/π) = 16000/π Hz 。因此5个周期收集的采样点为(16000/π samples/sec )(π/400 sec) = 40。 2.5 ω = 2500π rad/sec ，所以f = 2500π/(2π) = 1250 Hz ，T = 1/1250 sec 。因此，5个周期为5/1250 sec 。对于这个信号，奈奎斯特采样频率为2(1250) = 2500 Hz ，所以采样频率为f S = 7/8(2500) = 2187.5 Hz 。采样点数为(2187.5 点/sec)(5/1250 sec) = 8.75。这意味着在模拟信号的五个周期内只有8个点被采样。事实上，对于这个信号来说，在整数的模拟周期中，是不可能采到整数个点的。 2.6 2.7 信号搬移发生在kf S ± f 处，换句话说，频谱搬移发生在每个采样频率的整数倍 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 频率/kHz

数字信号处理与DSP实现技术课后复习题与参考答案

21世纪高等院校电子信息类规划教材省高等学校“十二五”省级规划教材数字信号处理与DSP实现技术课后习题与参考答案主编：帅副主编：晓波师学院 2015.11 第1章绪论思考题 1．什么是数字信号？ 2．什么是数字信号处理？ 3．数字信号处理系统的实现方法有哪些？ 4．数字信号处理有哪些应用？

5．数字信号处理包含哪些容？ 6．数字信号处理的特点是什么？第1章绪论参考答案 1．时间和幅度都离散的信号称为数字信号，即信号的时间取离散的值，幅度也取离散的值。 2．数字信号处理是指在数字领域进行数字信号的加工（变换、运算等），即输入是数字信号，采用数字信号处理方法进行处理，输出仍然是数字信号。 3．数字信号处理系统的实现方法有①通用软件方法实现系统；②专用加速处理机方法；③软硬件结合的嵌入式处理方法；④硬件方法。 4．数字信号处理在通信、计算机网络、雷达、自动控制、地球物理、声学、天文、生物医学、消费电子产品等各个领域均有应用，是信息产业的核心技术之一。比如信源编码、信道编码、多路复用、数据压缩，数字语音、汽车多媒体、MP3/MP4/MP5、数字扫面仪、数字电视机顶盒、医院监视系统、生物指纹系统等。 5．数字信号处理主要包含以下几个方面的容 ①离散线性时不变系统理论。包括时域、频域、各种变换域。 ②频谱分析。FFT 谱分析方法及统计分析方法，也包括有限字长效应谱分析。 ③数字滤波器设计及滤波过程的实现（包括有限字长效应）。 ④时频-信号分析（短时傅氏变换），小波变换，时-频能量分布。 ⑤多维信号处理（压缩与编码及其在多煤体中的应用）。 ⑥非线性信号处理。 ⑦随机信号处理。 ⑧模式识别人工神经网络。 ⑨信号处理单片机(DSP)及各种专用芯片(ASIC)，信号处理系统实现。 6．数字信号处理主要具有4个方面优点：①数字信号精度高；②数字信号处理灵活性强；③数字信号处理可实现模拟信号难以实现的特性；④数字信号处理可以实现多维信号处理。数字信号处理主要存在3个方面缺点：①需要模拟接口等增加了系统复杂性；②由于取样定理的约束其应用的频率受到限制；③功耗大。第2章离散时间信号与系统思考题 1.序列的表示方法有哪几种？答：枚举表示；公式表示；图像表示 2．已知序列???<+-≥++=0 ,50,1)(2n n n n n n x ，求序列的反褶序列)(n x -、时延序列)2(-n x 。答：21,0()5,0n n n x n n n ?-+≤-=?+>?，22(2)(2)1,20(2)(2)5,2033,27,2 n n n x n n n n n n n n ?-+-+-≥-=?--+-

DSP数字信号处理

数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。简介简单地说，数字信号处理就是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术，它的英文原名叫digital signal processing，简称DSP。另外DSP也是digital signal processor的简称，即数字信号处理器，它是集成专用计算机的一种芯片，只有一枚硬币那么大。有时人们也将DSP看作是一门应用技术，称为DSP 技术与应用。《数字信号处理》这门课介绍的是：将事物的运动变化转变为一串数字，并用计算的方法从中提取有用的信息，以满足我们实际应用的需求。本定义来自《数字信号处理》杨毅明著，由机械工业出版社2012年发行。特征和分类信号(signal)是信息的物理体现形式，或是传递信息的函数，而信息则是信号的具体内容。模拟信号(analog signal)：指时间连续、幅度连续的信号。数字信号(digital signal)：时间和幅度上都是离散(量化)的信号。数字信号可用一序列的数表示，而每个数又可表示为二制码的形式，适合计算机处理。一维(1-D)信号: 一个自变量的函数。二维(2-D)信号: 两个自变量的函数。多维(M-D)信号: 多个自变量的函数。系统：处理信号的物理设备。或者说，凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备。模拟系统与数字系统。信号处理的内容：滤波、变换、检测、谱分析、估计、压缩、识别等一系列的加工处理。多数科学和工程中遇到的是模拟信号。以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理随着大规模集成电路以及数字计算机的飞速发展，加之从60年代末以来数字信号处理理论和技术的成熟和完善，用数字方法来处理信号，即数字信号处理，已逐渐取代模拟信号处理。随着信息时代、数字世界的到来，数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。数字信号处理器 DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；

数字信号处理》试题库答案

1、一线性时不变系统，输入为x (n)时，输出为y (n);则输入为2x (n)时，输出为2y(n) ;输入为x (n-3)时，输出为y(n-3) ________________________________ 。 2、从奈奎斯特采样定理得出，要使实信号采样后能够不失真还原，采样频率fs与信号最咼频率f max关系为：fS> = 2f max 。 3、已知一个长度为N的序列x(n)，它的离散时间傅立叶变换为X(e jw)，它的N点离散傅立叶变换X ( K是关于X (e jw)的_N ________ 点等间隔采样。 4、有限长序列x(n)的8点DFT为X ( K),则X (K) = _________ 。 5、用脉冲响应不变法进行IIR数字滤波器的设计，它的主要缺点是频谱的交叠所产生的混叠_________ 现象。 6、若数字滤波器的单位脉冲响应h(n)是奇对称的，长度为N,贝陀的对称中心是(N-1)/2_______ 。 7、用窗函数法设计FIR数字滤波器时，加矩形窗比加三角窗时，所设计出的滤波器的过渡带比较窄，阻带衰减比较小。 8、无限长单位冲激响应(IIR )滤波器的结构上有反馈环路，因此是递归型结构。 9、若正弦序列x(n)=sin(30n n /120)是周期的，则周期是N二8 。 10、用窗函数法设计FIR数字滤波器时，过渡带的宽度不但与窗的类型有关，还与窗的采样点数有关 11、DFT与DFS有密切关系，因为有限长序列可以看成周期序列的主值区间截断，而周期序列可以看成有限长序列的周期延拓。 12、对长度为N的序列x(n)圆周移位m位得到的序列用Xn(n)表示，其数学表达式为x m(n)= x((n-m)) N R(n)。 13、对按时间抽取的基2-FFT流图进行转置，并将输入变输出，输出变输入即可得到按频率抽取的基 2-FFT流图。 14、线性移不变系统的性质有交换率、结合率和分配律。

数字信号处理

数字信号处理发展和应用学院：通信学院专业：电子信息工程班级：电信1103 姓名：XXX 学号：XXX

数字信号处理发展和应用【摘要】数字信号处理（DSP）是广泛应用于许多领域的新兴学科，因其具有可程控、可预见性、精度高、稳定性好、可靠性和可重复性好、易于实现自适应算法、大规模集成等优点，广泛应用于实时信号处理系统中。本文概述了DSP 技术的发展历史，各个领域的应用状况，以及在未来的发展趋势。【关键词】数字信号处理；数据处理；信息技术；发展趋势一、数字信号处理（DSP）的发展历史数字信号处理技术的发展经历了三个阶段。 70 年代DSP 是基于数字滤波和快速傅立叶变换的经典数字信号处理,其系统由分立的小规模集成电路组成,或在通用计算机上编程来实现DSP 处理功能,当时受到计算机速度和存储量的限制,一般只能脱机处理,主要在医疗电子、生物电子、应用地球物理等低频信号处理方面获得应用。 80 年代DSP 有了快速发展,理论和技术进入到以快速傅立叶变换(FFT) 为主体的现代信号处理阶段,出现了有可编程能力的通用数字信号处理芯片,例如美国德州仪器公司(TI 公司) 的TMS32010 芯片,在全世界推广应用,在雷达、语音通信、地震等领域获得应用,但芯片价格较贵,还不能进入消费领域应用。 90 年代DSP 技术的飞速发展十分惊人,理论和技术发展到以非线性谱估计为代表的更先进的信号处理阶段,能够用高速的DSP 处理技术提取更深层的信息,硬件采用更高速的DSP 芯片,能实时地完成巨大的计算量,以TI 公司推出的TMS320C6X芯片为例,片内有两个高速乘法器、6 个加法器,能以200MHZ频率完成8 段32 位指令操作,每秒可以完成16 亿次操作,并且利用成熟的微电子工艺批量生产,使单个芯片成本得以降低。并推出了C2X、C3X、C5X、C6X 不同应用范围的系列,使新一代的DSP 芯片在移动通信、数字电视和消费电子领域得到广泛应用,数字化的产品性能价格比得到很大提高,占有巨大的市场。二、数字信号处理（DSP）的主要应用领域 1·DSP在电力系统自动化中日益渗透 1.1数字信号处理（DSP）技术在电力系统模拟量采集和测量中的应用计算机进入电力系统调度后，引入了EMS／DMS／SCADA的概念，而电力系统数据采集和测量是SCADA的基础部分。传统的模拟量的采集和获得，通过变送器将一次PT和CT的电气量变为直流量，再进行A/D转换送给计算机。应用了交流采样技术以后，经过二次PT、CT的变换后，直接对每周波的多点采样值采用DSP处理算法进行计算，得到电压和电流的有效值和相角，免去了变送器环节。这不仅使得分散布置的分布式RTU很快地发展起来，而且还为变电站自动化提供了功能综合优化的手段。 1.2数字信号处理（DSP）在继电保护中的应用到目前为止，应用于我国电力系统的微机保护产品采用的CPU大多为单片机，由于受硬件资源及计算功能的限制，其采样能力及采样速度很难令人满意。因此，对非正常运行条件下的系统参数测量，在速度和精度上无法满足要求，一些复杂原理和算法的实现，基于常规CPU的保护产品也都难以胜任。基于DSP 的数据采集和处理系统由于其强大的数学运算能力和特殊设计，都使得它在继

数字信号处理GUI

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告题目：数字信号处理实验教学平台设计系别光电信息系专业光电信息工程班级 B100106 姓名彭牡丹学号 B10010638 导师稀华 2013年11月20日

1 毕业设计（论文）综述 1.1 题目背景和意义自 20 世纪 60 年代以来，随着计算机和信息学科的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并迅速发展，目前已经形成为一门独立且成熟重要的新兴学科。如今已广泛地应用于通信、语音、图像、遥感、雷达、航空航天、自动控制和生物医学[1]等多个领域。特别在教学方面，此课程已普遍成为大学本科电子通信专业必修的主干课和重要的专业基础课，已成为信息化建设不可缺少的环节。 “数字信号处理”课程主要包括离散时间信号及系统、离散傅立叶变换DFT、快速傅立叶变换FFT、数字滤波器设计及实现和数字信号系统的应用等内容，如何帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、分析方法以及综合应用能力，是教学所要解决的关键问题，但是该课程理论性强，公式繁琐，需要实验辅助学生理解。因此研究数字信号处理虚拟实验技术能够有效地弥补数字信号处理理论教学的不足，所以本课题需要借助一些软件平台来完成数字信号处理课程中重要的实验内容的仿真分析。 1.2 国内外相关研究状况对于教学平台设计，现在教学方面有很多研究方法，不同的的科研目标用的是不同的软件平台，国内外也提出了多种研究方法。例如，在做交互式教学实验平台设计时，周强、张兰、张春明[2]等人运用的是Tornado 软件。此设计以 Tornado 专业课程为例，提出教学网络化的预期目标，结合课程内容的实践性特点，依据分层教学的指导理念，以先进的网站开发技术（Dreamweaver、B/S、ASP 等）为支撑手段，对面向 Tornado 的交互式教学实验平台进行设计与实现。通过小范围测试，基本实现了教师发布教学信息、上机实验、问题互助解答、学生在线自测、师生交互平台等教学功能，并在此基础上凸显出对学生进行分级以提供个性化教学的特色。在研究网络的教学实验平台设计，赵迎新、徐平平、夏桂斌[3]等人用的是无线传感器网络的研究方法。此设计研究并开发了一种应用MSP430微控制器芯片和CC2420无线收发模块架构的无线传感器网络的教学实验平台，设计并实现了系统的总体架构、硬件电路、软件接口与数据汇聚模式，根据实践教学要求，设计了基于该平台系统的基本实验要求与操作步骤，给出了对不同层次实践教学的目标要求，最后给出教学实践效果的评价。还有谢延红[4]提出的开放式 Linux 实验教学平台设计与实现。此研究针对 Linux 实验教学中存在的实验环境不够灵活、实验学习时间受限和无法实时沟通的问题，此研究提出了“个网络平台，条技术路线，

数字信号处理期末试卷及答案

A 一、选择题（每题3分，共5题） 1、 )6 3()(π-=n j e n x ，该序列是。 A.非周期序列 B.周期6 π = N C.周期π6=N D. 周期π2=N 2、序列)1()(---=n u a n x n ，则)(Z X 的收敛域为。 A.a Z < B.a Z ≤ C.a Z > D.a Z ≥ 3、对)70() (≤≤n n x 和)190()(≤≤n n y 分别作20 点 DFT ，得 )(k X 和)(k Y ， 19,1,0),()()( =?=k k Y k X k F ，19,1,0)],([)( ==n k F IDFT n f ， n 在范围内时，)(n f 是)(n x 和)(n y 的线性卷积。 A.70≤≤n B.197≤≤n C.1912≤≤n D.190≤≤n 4、 )()(101n R n x =，)()(72n R n x =，用DFT 计算二者的线性卷积，为使计算量尽可能的少，应使DFT 的长度N 满足。 A.16>N B.16=N C.16

《数字信号处理》课程教学大纲

《数字信号处理》课程教学大纲课程编号: 11322617，11222617，11522617 课程名称：数字信号处理英文名称：Digital Signal Processing 课程类型: 专业核心课程总学时：56 讲课学时：48 实验学时：8 学分：3 适用对象: 通信工程专业、电子信息科学与技术专业先修课程：信号与系统、Matlab语言及应用、复变函数与积分变换执笔人：王树华审定人：孙长勇一、课程性质、目的和任务《数字信号处理》是通信工程、电子信息科学与技术专业以及电子信息工程专业的必修课之一，它是在学生学完了信号与系统的课程后，进一步学习其它专业选修课的专业平台课程。本课程将通过讲课、练习、实验使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。为以后进一步学习和研究奠定良好的基础。二、课程教学和教改基本要求数字信号处理是用数字或符号的序列来表示信号，通过数字计算机去处理这些序列，提取其中的有用信息。例如，对信号的滤波，增强信号的有用分量，削弱无用分量；或是估计信号的某些特征参数等。总之，凡是用数字方式对信号进行滤波、变换、增强、压缩、估计和识别等都是数字信号处理的研究对象。本课程介绍了数字信号处理的基本概念、基本分析方法和处理技术。主要讨论离散时间信号和系统的基础理论、离散傅立叶变换DFT理论及其快速算法FFT、IIR和FIR数字滤波器的设计以及有限字长效应。通过本课程的学习使学生掌握利用DFT理论进行信号谱分析，以及数字滤波器的设计原理和实现方法，为学生进一步学习有关信息、通信等方面的课程打下良好的理论基础。本课程将通过讲课、练习、实验使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。为以后进一步学习和研究奠定良好的基础，应当达到以下目标： 1、使学生建立数字信号处理系统的基本概念，了解数字信号处理的基本手段以及数字信号处理所能够解决的问题。 2、掌握数字信号处理的基本原理，基本概念，具有初步的算法分析和运用MATLAB编程的能力。 3、掌握数字信号处理的基本分析方法和研究方法，使学生在科学实验能力、计算能力和抽象思维能力得到严格训练，培养学生独立分析问题与解决问题的能力，提高科学素质，为后续课程及从事信息处理等方面有关的研究工作打下基础。 4、本课程的基本要求是使学生能利用抽样定理，傅立叶变换原理进行频谱分析和设计简单的数字滤波器。三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容