dsp数字信号处理实验报告华工
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dsp原理与应用实验报告总结DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理是利用数字技术对信号进行处理和分析的一种方法。
在本次实验中,我们探索了DSP的原理和应用,并进行了一系列实验以验证其在实际应用中的效果。
以下是对实验结果的总结与分析。
实验一:数字滤波器设计与性能测试在本实验中,我们设计了数字滤波器,并通过性能测试来评估其滤波效果。
通过对不同类型的滤波器进行设计和实现,我们了解到数字滤波器在信号处理中的重要性和应用。
实验二:数字信号调制与解调本实验旨在通过数字信号调制与解调的过程,了解数字信号的传输原理与方法。
通过模拟调制与解调过程,我们成功实现了数字信号的传输与还原,验证了调制与解调的可行性。
实验三:数字信号的傅里叶变换与频谱分析傅里叶变换是一种重要的信号分析方法,可以将信号从时域转换到频域,揭示信号的频谱特性。
本实验中,我们学习了傅里叶变换的原理,并通过实验掌握了频谱分析的方法与技巧。
实验四:数字信号的陷波滤波与去噪处理陷波滤波是一种常用的去除特定频率噪声的方法,本实验中我们学习了数字信号的陷波滤波原理,并通过实验验证了其在去噪处理中的有效性。
实验五:DSP在音频处理中的应用音频处理是DSP的一个重要应用领域,本实验中我们探索了DSP在音频处理中的应用。
通过实验,我们成功实现了音频信号的降噪、均衡和混响处理,并对其效果进行了评估。
实验六:DSP在图像处理中的应用图像处理是另一个重要的DSP应用领域,本实验中我们了解了DSP在图像处理中的一些基本原理和方法。
通过实验,我们实现了图像的滤波、边缘检测和图像增强等处理,并观察到了不同算法对图像质量的影响。
通过以上一系列实验,我们深入了解了DSP的原理与应用,并对不同领域下的信号处理方法有了更深刻的认识。
本次实验不仅加深了我们对数字信号处理的理解,也为日后在相关领域的研究与实践提供了基础。
通过实验的结果和总结,我们可以得出结论:DSP作为一种数字信号处理的方法,具有广泛的应用前景和重要的实际意义。
本科学生实验报告
学号124090314 姓名何胜金
学院物电学院专业、班级12电子
实验课程名称数字信号处理(实验)
教师及职称杨卫平
开课学期第三至第四学年下学期填报时间2015 年 4 月20 日
云南师范大学教务处编印
二、实验内容
【例1.5.1】
已知周期信号x(t)=cos(10*pi*t)+2sin(18*pi*t),计算其频谱。
0=2*pi rad/s,周期T=1;最高次谐频为9*0=18*pi rad/s,所以N≥(2*9+1=19),程序如下:二、实验内容
【例1.5.1】
已知周期信号x(t)=cos(10*pi*t)+2sin(18*pi*t),计算其频谱。
0=2*pi rad/s,周期T=1;最高次谐频为9*0=18*pi rad/s,所以N≥(2*9+1=19),程序如下:
%example 1_5_1…… clc,clear,close all T0 = 1; N = 19; T = T0/N; t = 0:T:T0;
x = cos(2*pi*5*t) +2*sin(2*pi*9*t); Xm = fft(x,N);
f = (-(N - 1)/2:(N - 1)/2)/N/T; stem(f,abs(fftshift(Xm))); xlabel('f(Hz)');
ylabel('f(Magnitube)'); title('幅度谱');
1. 利用FFT分析信号)(e)(2tutxt
2.分析周期信号)π18sin(2)π10cos()(tttx fft函数计
10。
最新数字信号处理实验报告一、实验目的本次实验旨在加深对数字信号处理(DSP)理论的理解,并通过实践操作掌握数字信号处理的基本方法和技术。
通过实验,学习如何使用相关软件工具进行信号的采集、分析、处理和重构,提高解决实际问题的能力。
二、实验内容1. 信号采集与分析- 使用数字示波器采集模拟信号,并将其转换为数字信号。
- 利用傅里叶变换(FFT)分析信号的频谱特性。
- 观察并记录信号的时域和频域特性。
2. 滤波器设计与实现- 设计低通、高通、带通和带阻滤波器。
- 通过编程实现上述滤波器,并测试其性能。
- 分析滤波器对信号的影响,并调整参数以优化性能。
3. 信号重构实验- 应用所学滤波器对采集的信号进行去噪处理。
- 使用逆傅里叶变换(IFFT)重构经过滤波处理的信号。
- 比较重构信号与原始信号的差异,评估处理效果。
三、实验设备与材料- 计算机及DSP相关软件(如MATLAB、LabVIEW等)- 数字示波器- 模拟信号发生器- 数据采集卡四、实验步骤1. 信号采集- 连接并设置好数字示波器和模拟信号发生器。
- 生成一系列不同频率和幅度的模拟信号。
- 通过数据采集卡将模拟信号转换为数字信号。
2. 滤波器设计- 在DSP软件中设计所需的滤波器,并编写相应的程序代码。
- 调整滤波器参数,如截止频率、增益等,以达到预期的滤波效果。
3. 信号处理与重构- 应用设计的滤波器对采集的数字信号进行处理。
- 利用IFFT对处理后的信号进行重构。
- 通过对比原始信号和重构信号,评估滤波器的性能。
五、实验结果与分析- 展示信号在时域和频域的分析结果。
- 描述滤波器设计参数及其对信号处理的影响。
- 分析重构信号的质量,包括信噪比、失真度等指标。
六、实验结论- 总结实验中所学习到的数字信号处理的基本概念和方法。
- 讨论实验中遇到的问题及其解决方案。
- 提出对实验方法和过程的改进建议。
七、参考文献- 列出实验过程中参考的书籍、文章和其他资源。
实验一: 闪灯实验熟悉DSP 软硬件测试系统实验目的1.了解SHARC 系列高性能数字信号处理器的程序开发过程和编程语言;2.熟悉集成开发工具VisualDSP++, 学会使用VisualDSP++进行SHARC 系列ADSP 的程序开发、编译与调试;3.掌握SHARC 系列ADSP 的程序加载设计和加载过程。
实验内容利用波形产生信号板, 结合FPGA 编程技术和程序编程器, 编写测试ADSP21065L 和FPGA 之间硬件连接的应用程序, 同时完成应用程序的加载和脱机操作, 在信号指示灯“HL2”上产生可调周期的脉冲信号, “点亮”与“熄灭”指示灯HL2。
实验要求通过DSP 编程, 在其FLAG11引脚上模拟如下波形的周期信号:要求:(1) 500H T ms >,500L T ms >. (2) 并用示波器查看波形, 测量信号周期。
实验步骤1. 熟悉电路图, 清楚波形产生电路板ADSP21065L 与可编程FPGA 器件之间的连接关系;2. 编写FPGA 程序。
在FPGA 内部将ADSP21065L 的标志引脚FLAG11(引脚号26)设置为输出, 作为FPGA 的输入信号, 在FPGA 内部编程将该信号直接输出在发FPGA 的37引脚号上, 设置37引脚为输出信号, 驱动板上的HL2 LED 指示灯;3. 启动VisualDsp++4.5,选择project 工程选项菜单, 创建一个名称为Test.dpj 的工程文件, 选择处理器的型号为ADSP-21065L ;4.弹出一个对话框, 选择是否需要加入VDSP kernel ,选择“NO ”;5. 在工程中加入以下参考源文件:\exp1\test(boot)\ boot1.asm 和boot1.ldf 6.编译, 链接调试, 生成可执行文件。
7.运行程序, 可以看到波形发生电路板上的指示灯“HL2”不断闪动。
8. 利用示波器观测系统时钟,并测量产生信号的波形和周期。
本科学生实验报告学号124090314 姓名何胜金学院物电学院专业、班级12电子实验课程名称数字信号处理(实验)教师及职称杨卫平开课学期第三至第四学年下学期填报时间2015 年 3 月12 日云南师范大学教务处编印(2)指数信号产生随时间衰减的指数信号x(t)=2*e^(-t)的MATLAB程序如下,运行结果如图1.1.2所示。
t=0:0.001:5; x=2*exp(-1*t); plot(t,x);(3)正弦信号利用MATLAB提供的函数sin和cos可产生正弦和余弦信号。
产生一个幅度为2,频率为4Hz,相位为pi\6的正弦信号的MATLAB程序如下,运行结果如图1.1.3所示。
f0=4;w0=2*pi*f0; t=0:0.001:1;x=2*sin(w0*t+pi/6); plot(t,x);(4)矩形脉冲信号函数rectpulse(t)可产生高度为1、宽度为1、关于t=0对称的矩形脉冲信号。
函数rectpulse(t,w))可产生高度为1、宽度为w、关于t=0对称的矩形脉冲信号。
产生高度为1、宽度为4、延时2s的矩形脉冲信号的MATLAB程序如下,运行结果如图1.1.4所示。
t=-2:0.02:6;x=rectpuls(t-2,4); plot(t,x);(5)周期方波函数square(w0*t)产生基本频率为w0(周期T=2*PI\w0)的周期方波。
函数square(w0*t,DUTY))产生基本频率为w0(周期T=2*PI\w0)、占空比DUTY=t\T*100的周期方波。
T为一个周期中信号为正的时间长度。
t=T\2,DUTY=50,square(w0*t,50)等同于square(w0*t)。
产生一个幅度为1,基频为2Hz,占空比为50%的周期方波的MATLAB程序如下,运行结果如图1.1.5所示。
f0=2;t=0:.0001:2.5; w0=2*pi*f0;y=square(w0*t,50);%duty cycle=50% plot(t,y);axis([0,2.5,-1.5,1.5]);(6)抽样函数使用MATLAB提供的函数sin(x)可计算抽样信号想x(t)=sint/t,函数sin(x)的定义为sin(x)=sin(pi*x)\pi*x.产生x(t)=sint/t信号的MATLAB程序如下,运行结果如图1.1.6所示。
DSP实验报告(二)实验二应用FFT对信号进行频谱分析一、实验目的1、在理论学习的基础上,通过本次实验,加深对快速傅里叶变换的理解,熟悉FFT算法及其程序的编写。
2、熟悉应用FFT对典型信号进行频谱分析的方法。
3、了解应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题,以便在实际中正确应用FFT。
二、实验原理与方法①一个连续信号的频谱可以用它的傅立叶变换表示为+ Xa(jW)=-jWtx(t)edtòa-如果对该信号进行理想采样,可以得到采样序列x(n)=xa(nT)同样可以对该序列进行z变换,其中T为采样周期X(z)=+ x(n)z-n+ -令z为ejw,则序列的傅立叶变换X(ejw)=x(n)ejwn-其中ω为数字频率,它和模拟域频率的关系为w=WT=W/fs式中的是采样频率。
上式说明数字频率是模拟频率对采样率的归一化。
同模拟域的情况相似。
数字频率代表了序列值变化的速率,而序列的傅立叶变换称为序列的频谱。
序列的傅立叶变换和对应的采样信号频谱具有下式的对应关系。
1X(e)=Tjw+ - w-2pXa(j)T即序列的频谱是采样信号频谱的周期延拓。
从式可以看出,只要分析采样序列的谱,就可以得到相应的连续信号的频谱。
注意:这里的信号必须是带限信号,采样也必须满足Nyquist定理。
在各种信号序列中,有限长序列在数字信号处理中占有很重要的地位。
无限长的序列也往往可以用有限长序列来逼近。
有限长的序列可以使用离散傅立叶变换。
当序列的长度是N时,定义离散傅立叶变换为:X(k)=DFT[x(n)]=其中W=e2pj-NN-1n=0WNkn它的反变换定义为:1x(n)=IDFT[X(k)]=N根据式和,则有N-1n=0X(k)WNknX(z)|z=Wnk=NN-1n=0x(n)WNnk=DFT[x(n)]j2pN可以得到X(k)2pk的点,就NN是将单位圆进行N等分以后第k个点。
所以,X(k)是z变换在单位圆上的等距采样,或者说是序列傅立叶变换的等距采样。
本科学生实验报告学号124090314 姓名何胜金学院物电学院专业、班级12电子实验课程名称数字信号处理(实验)教师及职称杨卫平开课学期第三至第四学年下学期填报时间2015 年 3 月 1 9 日云南师范大学教务处编印2.产生幅度调制信号x[t]=cos(2t)cos(200t),推导其频率特性,确定抽样频率,并会出波形。
程序: clc,clear,close all t=[0:0.01:5];x=cos(2*pi*t).*cos(200*pi*t); plot(t,x);clc,clear,close allt0=0:0.001:0.1;x0=0.5*(cos(202*pi*t0)+cos(198*pi*t0)); plot(t0,x0,'r') hold on fs=202;t=0:1/fs:0.1;x=0.5*(cos(202*pi*t)+cos(198*pi*t)); stem(t,x);3.对连续信号x[t]=cos(4t)进行抽样以得到离散序列,并进行重建。
(1)生成信号x(t),时间为t=0:0.001:4,画出x(t)的波形。
程序clc,clear,close all t0=0:0.001:3; x0=cos(4*pi*t0); plot(t0 ,x0,'r');(2)以faam=10HZ对信号进行抽样,画出在0≤t≤1范围内的抽样序列,x[k],利用抽样内插函数恢复连续时间信号,画出重逢信号的波形。
程序:clc,clear,close all t0=0:0.001:3; x0=cos(4*pi*t0); plot(t0,x0); hold onfs=10;t=0:1/fs:3; x=cos(4*pi*t); stem(t,x);4.若x[k]是对连续信号x(t)=cos(0.5t)以samf=2Hz抽样得到的离散序列,如何通过在抽样点之间内插,恢复原连续时间信号x(t)?程序:clc,clear,close all t=0:0.0001:4; x=cos(0.5*pi*t); plot(t,x); Figure1:clc,clear,close allt=0:0.0001:4; x=cos(0.5*pi*t); subplot(2,1,1); plot(t,x);t0=0:0.5:4;x0=cos(0.5*pi*t0); subplot(2,1,2); stem(t0,x0);5.已知序列x[k]={1,3,2,-5;k=0,1,2,3},分别取N=2,3,4,5对其频谱X(e j)进行抽样,再由频域抽样点恢复时域序列,观察时域序列是否存在混叠,有何规律?k=[0,1,2,3]; x=[1,3,2,-5]; n=100;omega=[0:n-1]*2*pi/n;X0=1+3*exp(-j*omega)+2*exp(-2*j*omega)-5*exp(-3*j*omega); subplot(3,4,1);stem(k,x);title('原序列');subplot(3,4,2);plot(omega./pi,abs(X0));title('序列的频谱 N=100');N=2;omega=[0:N-1]*2*pi/N;X1=1+3*exp(-j*omega)+2*exp(-2*j*omega)-5*exp(-3*j*omega); subplot(3,4,5);stem(omega./pi,abs(X1));title('频域抽样 N=2');rx1=real(ifft(X1)); subplot(3,4,9);stem(rx1);title('时域恢复');N=3;omega=[0:N-1]*2*pi/N;X2=1+3*exp(-j*omega)+2*exp(-2*j*omega)-5*exp(-3*j*omega); subplot(3,4,6);stem(omega./pi,abs(X2));title('频域抽样 N=3');rx2=real(ifft(X2)); subplot(3,4,10);stem(rx2);title('时域恢复');N=4;omega=[0:N-1]*2*pi/N;X3=1+3*exp(-j*omega)+2*exp(-2*j*omega)-5*exp(-3*j*omega); subplot(3,4,7);stem(omega./pi,abs(X3));title('频域抽样 N=4');rx3=real(ifft(X3)); subplot(3,4,11);stem(rx3);title('时域恢复');。
一、实验目的1、加深对离散信号的DFT的理解;2、在MATLAB中实现FFT算法。
二、实验原理N点序列的DFT和IDFT变换定义式如下:,,利用旋转因子具有周期性,可以得到快速算法(FFT)。
在MATLAB中,可以用函数和计算N点序列的DFT 正、反变换。
三、实验内容1、对连续的单一频率周期信号按采样频率采样,截取长度N分别选N =20和N =16,观察其DFT结果的幅度谱。
实验代码:k=8;n1=[0:1:19];xa1=sin(2*pi*n1/k);subplot(2,2,1)plot(n1,xa1)xlabel('t/T');ylabel('x(n)');xk1=fft(xa1);xk1=abs(xk1);subplot(2,2,2)stem(n1,xk1)xlabel('k');ylabel('X(k)'); n2=[0:1:15]; xa2=sin(2*pi*n2/k); subplot(2,2,3) plot(n2,xa2)xlabel('t/T');ylabel('x(n)'); xk2=fft(xa2);xk2=abs(xk2); subplot(2,2,4) stem(n2,xk2)xlabel('k');ylabel('X(k)');实验结果:5101520-1-0.500.51t/Tx (n )05101520kX (k )51015-1-0.500.51t/Tx (n )kX (k )2 2N 点实数序列⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-=+=n N n n Nn N n x 其它,012,...,2,1,0),192cos(21)72cos()(ππN=64。
用一个64点的复数FFT 程序,一次算出N n x DFT k X 2)]([)(=,并绘出)(k X 。
我不应把我的作品全归功于自己的智慧,还应归功于我以外向我提供素材的成千成万的事情和人物!——采于网,整于己,用于民2021年5月12日dsp实验报告总结篇一:dsp课程设计实验报告总结DSP课程设计总结(XX-XX学年第2学期)题目:专业班级:电子1103 学生姓名:万蒙学号:指导教师:设计成绩:XX 年6 月目录一设计目的----------------------------------------------------------------------3 二系统分析----------------------------------------------------------------------3 三硬件设计3.1 硬件总体结构-----------------------------------------------------------3 3.2 DSP模块设计-----------------------------------------------------------4 3.3 电源模块设计----------------------------------------------------------4 3.4 时钟模块设计----------------------------------------------------------5 3.5 存储器模块设计--------------------------------------------------------6 3.6 复位模块设计----------------------------------------------------------6 3.7 JTAG模块设计--------------------------------------------------------7 四软件设计4.1 软件总体流程-----------------------------------------------------74.2 核心模块及实现代码---------------------------------------8五课程设计总结-----------------------------------------------------14一、设计目的设计一个功能完备,能够独立运行的精简DSP硬件系统,并设计简单的DSP控制程序。
dsp实验报告实验一:CCS入门实验实验目的:1. 熟悉CCS集成开发环境,掌握工程的生成方法;熟悉SEED-DEC643实验环境; 掌握CCS集成开发环境的调试方法。
2.学习用标准C 语言编写程序;了解TI CCS开发平台下的C 语言程序设计方法和步骤; 熟悉使用软件仿真方式调试程序。
3. 学习用汇编语言编写程序; 了解汇编语言与 C 语言程序的区别和在设置上的不同;了解TMS320C6000 汇编语言程序结果和一些简单的汇编语句用法学习在CCS 环境中调试汇编代码。
4. 在了解纯C 语言程序工程和汇编语言程序工程结构的基础上,学习在C 工程中加入汇编编程的混合编程方法; 了解混合编程的注意事项;理解混合编程的必要性和在什么情况下要采用混合编程5. 熟悉CCS集成开发环境,掌握工程的生成方法; 熟悉SEED-DEC643实验环境;掌握CCS集成开发环境的调试方法。
实验原理:CCS 提供了配置、建立、调试、跟踪和分析程序的工具,它便于实时、嵌入式信号处理程序的编制和测试,它能够加速开发进程,提高工作效率。
CCS 提供了基本的代码生成工具,它们具有一系列的调试、分析能力序。
使用此命令后,要重新装载.out 文件后,再执行程序。
使用 CCS常遇见文件简介1. program.c: C 程序源文件;2. program.asm: 汇编程序源文件;3. filename.h: C 程序的头文件,包含DSP/BIOS API模块的头文件;4. filename.lib: 库文件;5. project.cmd: 连接命令文件;6. program.obj: 由源文件编译或汇编而得的目标文件;7. program.out: 经完整的编译、汇编以及连接后生成可执行文件; 8. program.map: 经完整的编译、汇编以及连接后生成空间分配文件; 9.project.wks: 存储环境设置信息的工作区文件。
P.S(CMD文件中常用的程序段名与含义1. .cinit 存放C程序中的变量初值和常量;2. .const 存放C程序中的字符常量、浮点常量和用const声明的常量;3. .text 存放C程序的代码;4. .bss 为C 程序中的全局和静态变量保留存储空间;5. .far 为C 程序中用far声明的全局和静态变量保留空间;6. .stack 为 C 程序系统堆栈保留存储空间,用于保存返回地址、函数间的参数传递、存储局部变量和保存中间结果;7. .sysmem 用于 C 程序中malloc、calloc 和 realloc 函数动态分配存储空间。
【精品】DSP实验报告一、实验目的1.探究数字信号处理器(DSP)的功能和应用。
2.熟悉DSP软件、硬件设计实验环境。
3.掌握DSP的基本编程方法。
4.实现数字信号的变换。
二、实验原理DSP是一种基于数字信号处理器的技术,是数码信号处理器技术和信号处理技术的一种应用。
DSP硬件处理器可以对数字信号进行滤波、基带处理和解调等。
DSP软件编程极为常见,可以设计各种数字信号处理算法、信号处理系统和软件运行环境。
使用DSP软件,我们可以过滤和处理模拟信号,包括声音和图像等。
三、实验器材和器件1.TMS320C5416数字信号处理器。
2.折标器。
3.信号源和信号处理器。
4.电器安全器材。
5.计算机和开发环境工具包。
四、实验步骤1.安装开发工具包,启动环境配置,并初始化DSP开发板和相关环境工具。
2.编写程序,加入滤波、处理和变换算法,提取有用信号和滤除噪声信号。
3.建立计算机接口和控制模块,并调试程序,验证结果。
五、实验结果本次实验结果如下:1.对于模拟信号输入,DSP通过滤波、变换等算法,进行信号分析和处理,有效提取信号,并消除噪声信号。
2.DSP的数字信号处理使得信号的提取和分析更加精确和高效,可以用于音频、视频、遥感等领域的处理。
3.当信号处理效果不佳时,需要调整算法和变换参数,重新调整信号滤波、变换和输出的参数,以获得更好的处理效果。
六、问题和分析在实验中,我们遇到了一些问题。
例如,信号处理的时候,出现了滤波不足,噪声信号无法完全滤除的情况。
我们通过调整算法和参数,进行重新优化,并在重新调整参数之后再次进行了测试,发现信号处理效果显著提高。
七、实验心得体会数字信号处理在现代信息技术领域是非常重要的,因此我们必须掌握DSP的理论原理和编程方法。
本次实验中,我们实际操作了DSP平台,并编写程序艇筏和优化算法,有效地提取信号,其结果是很有收获的。
通过本次实验,我们不仅学习了DSP的基本特性,还成功应用该技术处理信号数据,建立了初步的实践能力。
电气信息工程学院D S P技术及应用综合训练大作业学校江苏理工学院班级姓名学号指导老师2013年10月目录序言 (1)第一章DSP理论技术概述-------------------------------------------------------------21.1 课程设计目的与意义 (2)1.2 DSP芯片的选择与封装 (2)1.2.1芯片的选择原则 (2)1.2.2 芯片的封装 (2)1.3 DSP系统设计的方法和步骤 (3)1.4 DSP前言技术与应用 (4)第二章 DSP硬件部分设计 (6)2.1 硬件设计任务概述 (6)2.2 总体方案设计 (6)2.3 模块电路原理图设计 (7)2.4 硬件设计小结 (13)第三章 DSP软件部分设计 (15)3.1 人机界面主题设计 (15)3.1.1软件设计任务概述 (15)3.1.2 程序设计思路与算法原理3.1.3软件设计流程 (15)3.1.4设计程序编写 (17)3.1.5软件设计结果与小结 (45)3.1.6软件设计结果与小结 (47)第四章小结 (48)序言DSP数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息,来处理现实信号的方法,这些信号由数字序列表示。
在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。
第一种商品化的IC 数字信号处理器是英特尔的2920,早在1979 年就在取代全双工、1200bps 数字硬调制解调器中的模拟滤波器组了。
同时,迅速增多的微处理器和外设提高了处理以数字表示信号的可行性。
那时几乎任何商业化信号处理任务都需要模拟计算,伴有复杂的反馈回路和补偿电路来维持稳定性。
数字信号处理实验报告
数字信号处理是指利用数字技术对模拟信号进行采样、量化、编码等处理后,再通过数字信号处理器进行数字化处理的技术。
在数字信号处理实验中,我们通过对数字信号进行滤波、变换、解调等处理,来实现信号的处理和分析。
在实验中,我们首先进行了数字信号采集和处理的基础实验,采集了包括正弦信号、方波信号、三角波信号等在内的多种信号,并进行了采样、量化、编码等处理。
通过这些处理,我们可以将模拟信号转换为数字信号,并对其进行后续处理。
接着,我们进行了数字信号滤波的实验。
滤波是指通过滤波器对数字信号进行处理,去除其中的噪声、干扰信号等不需要的部分,使其更加纯净、准确。
在实验中,我们使用了低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等多种滤波器进行数字信号滤波处理,得到了更加干净、准确的信号。
除了滤波,我们还进行了数字信号变换的实验。
数字信号变换是指将数字信号转换为另一种表示形式的技术,可以将信号从时域转换到频域,或者从离散域转换到连续域。
在实验中,我们使用了傅里叶变换、离散傅里叶变换等多种变换方式,对数字信号进行了变换处理,得到了信号的频谱信息和其他相关参数。
我们进行了数字信号解调的实验。
数字信号解调是指将数字信号转换为模拟信号的技术,可以将数字信号还原为原始信号,并进行后续处理。
在实验中,我们使用了频率解调、相干解调等多种解调方式,将数字信号转换为模拟信号,并对其进行了分析和处理。
总的来说,数字信号处理实验是一项非常重要的实验,可以帮助我们更好地理解数字信号处理的原理和方法,为我们今后从事相关领域的研究和工作打下坚实的基础。
实验0 实验设备安装才CCS调试环境实验目的:按照实验讲义操作步骤,打开CCS软件,熟悉软件工作环境,了解整个工作环境内容,有助于提高以后实验的操作性和正确性。
实验步骤:以演示实验一为例:1.使用配送的并口电缆线连接好计算机并口与实验箱并口,打开实验箱电源;2.启动CCS,点击主菜单“Project->Open”在目录“C5000QuickStart\sinewave\”下打开工程文件sinewave.pjt,然后点击主菜单“Project->Build”编译,然后点击主菜单“File->Load Program”装载debug目录下的程序sinewave.out;3.打开源文件exer3.asm,在注释行“set breakpoint in CCS !!!”语句的NOP处单击右键弹出菜单,选择“Toggle breakpoint”加入红色的断点,如下图所示;4.点击主菜单“View->Graph->Time/Frequency…”,屏幕会出现图形窗口设置对话框5.双击Start Address,将其改为y0;双击Acquisition Buffer Size,将其改为1;DSP Data Type设置成16-bit signed integer,如下图所示;6.点击主菜单“Windows->Tile Horizontally”,排列好窗口,便于观察7.点击主菜单“Debug->Animate”或按F12键动画运行程序,即可观察到实验结果:心得体会:通过对演示实验的练习,让自己更进一步对CCS软件的运行环境、编译过程、装载过程、属性设置、动画演示、实验结果的观察有一个醒目的了解和熟悉的操作方法。
熟悉了DSP实验箱基本模块。
让我对DSP课程产生了浓厚的学习兴趣,课程学习和实验操作结合为一体的学习体系,使我更好的领悟到DSP课程的实用性和趣味性。
实验二基本算数运算2.1 实验目的和要求加、减、乘、除是数字信号处理中最基本的算术运算。
1.理解什么叫通带纹波,其实就是老师给的通带衰减,老师给的那个是错误的表述。
概念:通带纹波(通带衰减):把通带波动的最高点和最低点的差值作为衡量波动剧烈程度的参数,即通带纹波。
通带纹波导致对于不同频率的信号放大的增益倍数不同,可能输出信号波形失真。
2.归一化,这个是主要用来计算的
3.窗的选择:因为我们选择的是海明窗,所以直接用下表的公式计算
4.计算实例1
下面这个例子才是重点!!!
解答:
对比:对于我们设计而言:
设通带衰减为0.5dB(一般滤波器都能达到),阻带衰减为40dB,因此我选择使用海明窗。
通带边界设置为3400hz,阻带边界设置为4000hz,采样频率设置为44000hz,因此
wp=2*pi*3400/44000;
ws=2*pi*4000/44000;
M=3.32*pi/(ws-wp);
最后计算的M=122;
因此设置海明窗的阶数为:N=2*M+1=245阶;
注明:如果严格要求的话,则通带边界有两个:200hz,3400hz,阻带边界应该有100hz,4000hz;因此归一化就会如题目一样,但是我只选择选择算通带3400hz和阻带4000hz的归一化得到(ws2-wp2),实际上应该和(wp1-ws1)比较谁小(因为值小的过渡带小,可以看第一个图,因此滤波效果更好),但实际情况必须考虑,300到400阶的滤波器很难做出来的,所以一般选择最合适的标准,由于我们选择海明窗,所以只能是3.32*pi/(ws-wp).。
实习报告实习单位:__________实习时间:____年__月__日至____年__月__日实习生:_______指导老师:________一、实习背景及目的随着现代电子技术的快速发展,数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)已经在通信、音视频、图像处理、医疗保健、汽车电子等领域得到广泛应用。
为了更好地了解并掌握DSP技术,提高自己在电子信息技术领域的实际操作能力,我选择了数字信号处理实习项目。
本次实习的主要目的是:1. 学习并掌握DSP基本原理、算法和应用。
2. 熟悉DSP硬件设备及其编程环境。
3. 学会使用DSP开发工具进行程序设计和调试。
4. 结合实际项目,锻炼自己解决实际问题的能力。
二、实习内容及过程1. DSP基本原理学习在实习初期,我首先学习了DSP的基本原理,包括信号采样、量化、DSP算法、数字滤波器设计等。
通过学习,我对DSP技术有了更深入的了解,为后续的实际操作奠定了基础。
2. DSP硬件设备熟悉在掌握基本原理后,我开始接触DSP硬件设备。
实习单位提供了多种DSP开发板和实验设备,我通过阅读硬件手册、参考资料,了解了各种设备的硬件结构和接口规范。
在指导老师的帮助下,我学会了如何使用示波器、信号发生器等仪器进行硬件调试。
3. DSP编程实践接下来,我开始了DSP编程实践。
首先,我学会了使用DSP编程环境(如CCS、MATLAB等)进行程序设计。
在熟悉编程环境的基础上,我开始编写简单的DSP程序,如信号发生器、数字滤波器等。
在编程过程中,我遇到了许多问题,但在指导老师的帮助下,逐一解决了这些问题。
4. 实际项目锻炼实习期间,我参与了一个实际项目,负责设计一个基于DSP的音频处理系统。
在项目过程中,我学会了如何分析项目需求、设计系统架构、编写程序代码、调试和优化系统。
通过这个项目,我锻炼了自己解决实际问题的能力,并对DSP技术在实际应用中的重要性有了更深刻的认识。
实验1 常见离散信号产生与实现 一、实验目得 1、加深对常用离散信号得理解; 2、熟悉使用MATLAB在时域中产生一些基本得离散时间信号。 二、实验原理 1、单位抽样序列
在MATLAB中可以利用函数实现。 2、单位阶越序列 在MATLAB中可以利用函数实现: 3、正弦序列 在MATLAB中实现过程如下: 4、复指数序列 在MATLAB中实现过程如下: 5、指数序列 在MATLAB中实现过程如下: 三、预习要求 1、预先阅读实验讲义(MATLAB基础介绍); 2、讨论正弦序列、复指数序列得性质。
A.绘出信号,当、时、、时得信号实部与虚部图;当时呢?此时信号周期为多少?
程序如下: titlez1=-1/12+j*pi/6; titlez2=1/12+j*pi/6; z3=1/12; z4=2+j*pi/6; z5=j*pi/6; n=0:20; x1=exp(titlez1*n); x2=exp(titlez2*n); x3=exp(z3*n); x4=exp(z4*n); x5=exp(z5*n); subplot(5,2,1); stem(n,real(x1)); xlabel('n');ylabel('real(x1)'); title('z1=-1/12+j*pi/6时') subplot(5,2,2); stem(n,imag(x1)); xlabel('n');ylabel('imag(x1)'); title('z1=-1/12+j*pi/6时') subplot(5,2,3); stem(n,real(x2)); xlabel('n');ylabel('real(x2)'); title('z2=1/12+j*pi/6时') subplot(5,2,4); stem(n,imag(x2)); xlabel('n');ylabel('image(x2)'); title('z2=1/12+j*pi/6时') subplot(5,2,5); stem(n,real(x3)); xlabel('n');ylabel('real(x3)'); title('z3=1/12时') subplot(5,2,6); stem(n,imag(x3)); xlabel('n');ylabel('image(x3)'); title('z3=1/12时') subplot(5,2,7); stem(n,real(x4)); xlabel('n');ylabel('real(x4)'); title('z4=2+j*pi/6时') subplot(5,2,8); stem(n,imag(x4)); xlabel('n');ylabel('image(x4)'); title('z4=2+j*pi/6时') subplot(5,2,9); stem(n,real(x5)); xlabel('n');ylabel('real(x5)'); title('z5=j*pi/6时') subplot(5,2,10); stem(n,imag(x5)); xlabel('n');ylabel('image(x5)'); title('z5=j*pi/6时')
运行结果如下: 当Z=pi/6时,序列周期为12。 B.绘出信号得频率就是多少?周期就是多少?产生一个数字频率为0、9得正弦序列,并显示该信号,说明其周期。 (1)当x1=1、5*sin(2*pi*0、1*n)时 程序如下: n=-20:20; x=1、5*sin(2*pi*0、1*n); stem(n,y) xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); title('x1=1、5*sin(2*pi*0、1*n)')
程序运行结果如下: 由图可知,x1得周期为10,频率为0、1、 (2)当x2=1、5*sin(0、9*pi*0、1*n)时 程序如下: n=-20:20; x2=1、5*sin(0、9*n); stem(n,x2) xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); title('x2=1、5*sin(0、9*pi*0、1*n)') 程序运行结果如下: 由图可知,x2为非周期函数,由理论分析可得,0、9不就是π得倍数,所以不就是周期函数。
3、使用帮助功能学习square(方波),sawtooth(锯齿波)与sinc函数,并绘图。 程序如下: (1)方波程序: %%%%%%%%%%%%%%%%%%%% n=-2*pi:0、0001:2*pi y=square(n); plot(n,y) xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); title('square') 方波结果: %%%%%%%%%%%%%%%%%%% (2)锯齿波程序: n=-10:0、0001:10; y=sawtooth(n); plot(n,y) xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); title('sawtooth') 锯齿波结果: %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% (3)sinc函数程序: n=-10:0、1:10; y=sinc(n); plot(n,y) xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); title('sinc') Sinc函数结果: 四、实验内容 编制程序产生上述5种信号,长度可输入确定,函数需要得参数可输入确定,并绘出其图形。 (1)单位抽样序列 函数部分: function y=fun1(n) y=[zeros(1,n-1) 1 zeros(1,n-1)]; 调用部分: n = 3; y = fun1(n); stem((-n+1):(n-1),y) xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); -2-1.5-1-0.500.511.5200.10.20.30.40.50.60.70.80.91时间序号幅度
(2)阶跃序列 函数部分: function y=fun2(n) y=[zeros(1,n-1) ones(1,n)]; 调用部分: n=3; y = fun2(n); stem((-n+1):(n-1),y) xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); -2-1.5-1-0.500.511.5200.10.20.30.40.50.60.70.80.91时间序号幅度
(3)正弦序列 n=-20:20; A=2; fai=pi/6; f=10; fs=100; y=A*sin(2*pi*f*n/fs+fai); clf; stem(n,y) xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); 图形如下: -20-15-10-505101520-2-1.5-1-0.500.511.52时间序号幅度
(4)复指数序列 函数部分: function y=fun4(n,r,w) y=r*exp(j*w*n); subplot(2,1,1); stem(n,real(y)) xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); title('real part') subplot(2,1,2); stem(n,imag(y)); xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); title('imaginary part'); 调用部分: n=-20:20; r=2; w=5; y=fun4(n,r,w); 图形如下:
-10-8-6-4-20246810-2-1012
时间序号幅度
real part
-10-8-6-4-20246810-2-1012时间序号幅度
imaginary part
(5)指数序列 函数部分: function y=fun5(a,n); y=a、^n; stem(n,y) xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); xlabel('时间序号'); ylabel('幅度'); title('指数序号') 调用部分: n=-5:10; a=2; y=fun5(a,n);