DSP实验
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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。
DSP第六、七次实验报告1. 实验目的:(1)进一步熟悉Matlab实验环境和语言。
(2)熟悉各种滤波器的结构及Matlab实现语言。
(3)掌握用冲击响应不变法和双线性变换法设计IIR滤波器的方法。
(4)掌握用窗函数法和频率抽样法设计FIR滤波器的方法。
2. 实验内容及总结:1.滤波器结构:(1)IIR滤波器各种结构1、直接型结构例如直接型滤波器系统函数, 则有系数向量a=[1,a1,a2,a3],b=[b0,b1,b2], 利用:Y=filter[b,a,x]求信号x(n)通过此滤波器的输出。
2、由系统函数或差分方程求系统的二阶分式(含一阶分式)的级联结构将例如的系统函数重写为二阶分式节的级联型, 利用:[sos,G]=tf2sos(b,a)3、由二阶分式的级联结构转换成系统函数的直接结构是第二步的逆运算, 调用函数:[b,a] = sos2tf(sos)可以求得系数向量a,b, 从而得到H(z)4、由系统函数求部分分式展开(留数及其极点计算)即求z反变换的部分分式展开法, 利用:[r,p,c]=residuez(b,a)其中极点为p, 留数为r, 直接项系数为c。
5、由r,p,c求系统函数即第4步的逆运算, 利用:[b,a]=residuez(r,p,c)6、由直接型结构转换为并联型结构需开发函数:[C,B,A]=tf2par(b,a)其中, b,a为直接型的系数向量, C,B,A为并联型实系数向量, 基本思想是: 1.反复调用[r,p,c]=residuez(b,a)求出极点及留数;2.利用cplxpair函数把极点、留数对按复共轭极点-留数对, 实极点-留数对的顺序排列;3.开发cplxcomp函数, 保证极点和留数相互对应;4.调用[b,a]=residuez(r,p,c)计算并联二阶节的分子分母。
7、由并联型结构转换成直接型结构开发函数:[b,a]=par2tf(C,B,A)为[C,B,A]=tf2par(b,a)的逆函数。
DSP实验实验一存储器访问实验修改程序中指针room和room2指向的地址,分别改为0x0080、0x008F,0x0100、0x010F,0x0400、0x040F,查看view-memory 中结果如何?并思考为什么?答:将程序中0x0060; 0x006F; 分别改为0x0080、0x008F,0x0100、0x010F,0x0400、0x040F即可。
观察view-memory发现:1)改成0x0080、0x008F时,view-memory 中从0x0080开始的地址没有变化,因为从0x0080到0x00FF之间属于非法区域,不可以读写数据。
2)改成0x0100、0x010F时,view-memory 中从0x0100开始的地址没有变化,而是会跳到0x0200到0x020F,即从0x0200到0x020F的数据都显示0xAAAA,因为x0200到0x020F属于保留区域。
3)改成0x0400、0x040F时,view-memory 中从0x0400开始的地址没有变化,而是会跳到0x0300到0x030F,即从0x0300到0x030F的数据都显示0xAAAA,因为0x0400到0x040F属于保留区域。
程序如下:/*;***********************************************************************;* 北京达盛科技有限公司;* 研发部;*;* ;*;*--------------------------------------------- 文件信息---------------*文件名称:mem.c*文件标示:*摘要:本文件内容为tms320lf2407 dsp的存贮器操作练习程序把* 数据空间从0x0060开始的8个地址空间,填写入0xAAAA的* 数值,然后读出,并存储到0X0068开始的8个地址空间**************************************************************//************************文件预处理***************************/#include "e100_2407.h"/*************************************************************//********************全局变量定义与初始化*********************//*************************************************************//*******************函数、子程序声明与定义********************/void sys_ini() //系统初始化子程序{/*关总中断*/asm(" setc INTM");/*抑制符号位扩展*/asm(" clrc SXM");/*累加器中结果正常溢出*/asm(" clrc OVM");/*禁止看门狗*/* WDCR=0x00E8;/*CLKIN=15M,CLKOUT=30M*/* SCSR1=0x0200;}/*************************************************************//*****************中断服务子程序声明与定义********************/ interrupt void nothing() //哑中断子程序{return;}/*************************************************************//**************************主程序*****************************/void main(void){int i;volatile unsigned int *room = (volatile unsigned int *)0x0060;volatile unsigned int *room2= (volatile unsigned int *)0x006F;sys_ini();/*将0xAAAA写入从数据空间的地址0x0060开始的8个单元中*/for(i=0;i<8;i++){*room=0xAAAA;room++;}/*从0x0060开始的8个空间读出数据依次写入从0x0068开始的8个单元中*/ for(i=0;i<8;i++){*room2=*(room-1);room--;room2--;}}/***************************结束******************************/实验二I/O端口控制实验1)将提供的实验程序运行,并观察实验结果2)修改程序使得可以将开关的状态保存到数据存储空间0x0060单元3)让数据存储空间0x0061单元的低八位来控制发光二极管的显示答:1)实验结果:八个开关控制的发光二极管亮灭为:0x00AA=10101010(1代表亮,0代表灭)2)在sys_ini();的前面加上一段程序:volatile unsigned int *room = (volatile unsigned int *)0x0060; 并将port0004=port0004;改成*room=port0004;3)在sys_ini();的前面加上一段程序:volatile unsigned int *room = (volatile unsigned int *)0x0061; 并将port0004=port0004;改成port0004=*room;程序如下:/*;***********************************************************************;* 北京达盛科技有限公司;* 研发部;*;* ;*;*--------------------------------------------- 文件信息---------------*文件名称:io.c*文件标示:*摘要:本文件内容为tms320lf2407 dsp的IO空间操作练习程序*************************************************************//************************文件预处理***************************/#include "e100_2407.h"/*************************************************************//********************全局变量定义与初始化*********************/ioport short port0004; //输入端口地址定义/*************************************************************//*******************函数、子程序声明与定义********************/void sys_ini() //系统初始化子程序{/*关总中断*/asm(" setc INTM");/*抑制符号位扩展*/asm(" clrc SXM");/*累加器中结果正常溢出*/asm(" clrc OVM");/*禁止看门狗*/* WDCR=0x00E8;/*CLKIN=15M,CLKOUT=30M*/* SCSR1=0x0200;}/*************************************************************/ /*****************中断服务子程序声明与定义********************/ interrupt void nothing() //哑中断子程序{return;}/*************************************************************/ /**************************主程序*****************************/ void main(void){sys_ini();for(;;){/*将io空间的0004地址的值赋予io空间的0004地址*/port0004=port0004;}}/***************************结束******************************/实验三定时器实验1)阅读程序,理解程序,预测实验结果。
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。
实验报告||实验名称 D SP课内系统实验课程名称DSP系统设计||一、实验目的及要求1. 掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。
熟悉线性相位FIR 数字滤波器特性。
了解各种窗函数对滤波器特性的影响。
2. 掌握设计IIR数字滤波器的原理和方法。
熟悉IIR数字滤波器特性。
了解IIR数字滤波器的设计方法。
3.掌握自适应数字滤波器的原理和实现方法。
掌握LMS自适应算法及其实现。
了解自适应数字滤波器的程序设计方法。
4.掌握直方图统计的原理和程序设计;了解各种图像的直方图统计的意义及其在实际中的运用。
5.了解边缘检测的算法和用途,学习利用Sobel算子进行边缘检测的程序设计方法。
6.了解锐化的算法和用途,学习利用拉普拉斯锐化运算的程序设计方法。
7.了解取反的算法和用途,学习设计程序实现图像的取反运算。
8.掌握直方图均衡化增强的原理和程序设计;观察对图像进行直方图均衡化增强的效果。
二、所用仪器、设备计算机,dsp实验系统实验箱,ccs操作环境三、实验原理(简化)FIR:有限冲激响应数字滤波器的基础理论,模拟滤波器原理(巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器)。
数字滤波器系数的确定方法。
IIR:无限冲激响应数字滤波器的基础理论。
模拟滤波器原理(巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器)。
数字滤波器系数的确定方法。
、自适应滤波:自适应滤波器主要由两部分组成:系数可调的数字滤波器和用来调节或修正滤波器系数的自适应算法。
e(n)=z(n)-y(n)=s(n)+d(n)-y(n)直方图:灰度直方图描述了一幅图像的灰度级内容。
灰度直方图是灰度值的函数,描述的是图像中具有该灰度值的像素的个数,其横坐标表示像素的灰度级别,纵坐标是该灰度出现的频率(像素个数与图像像素总数之比)。
图像边缘化:所谓边缘(或边沿)是指其周围像素灰度有阶跃变化。
经典的边缘提取方法是考察图像的每个像素在某个邻域内灰度的变化,利用边缘临近一阶或二阶方向导数变化规律,用简单的方法检测边缘。
一、实验目的1. 理解数字信号处理的基本概念和原理。
2. 掌握离散时间信号的基本运算和变换方法。
3. 熟悉数字滤波器的设计和实现。
4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)是利用计算机对信号进行采样、量化、处理和分析的一种技术。
本实验主要涉及以下内容:1. 离散时间信号:离散时间信号是指时间上离散的信号,通常用序列表示。
2. 离散时间系统的时域分析:分析离散时间系统的时域特性,如稳定性、因果性、线性等。
3. 离散时间信号的变换:包括离散时间傅里叶变换(DTFT)、离散傅里叶变换(DFT)和快速傅里叶变换(FFT)等。
4. 数字滤波器:设计、实现和分析数字滤波器,如低通、高通、带通、带阻滤波器等。
三、实验内容1. 离散时间信号的时域运算(1)实验目的:掌握离散时间信号的时域运算方法。
(2)实验步骤:a. 使用MATLAB生成两个离散时间信号;b. 进行时域运算,如加、减、乘、除等;c. 绘制运算结果的时域波形图。
2. 离散时间信号的变换(1)实验目的:掌握离散时间信号的变换方法。
(2)实验步骤:a. 使用MATLAB生成一个离散时间信号;b. 进行DTFT、DFT和FFT变换;c. 绘制变换结果的频域波形图。
3. 数字滤波器的设计和实现(1)实验目的:掌握数字滤波器的设计和实现方法。
(2)实验步骤:a. 设计一个低通滤波器,如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等;b. 使用MATLAB实现滤波器;c. 使用MATLAB对滤波器进行时域和频域分析。
4. 数字滤波器的应用(1)实验目的:掌握数字滤波器的应用。
(2)实验步骤:a. 采集一段语音信号;b. 使用数字滤波器对语音信号进行降噪处理;c. 比较降噪前后的语音信号,分析滤波器的效果。
四、实验结果与分析1. 离散时间信号的时域运算实验结果显示,通过MATLAB可以方便地进行离散时间信号的时域运算,并绘制出运算结果的时域波形图。
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。
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。