北京理工大学DSP实验一

实验一 采样、系统性质及滤波一、实验目的和任务（1）熟悉MA TLAB 的主要操作命令。

（2）学会简单的矩阵输入和数据读写。

（3）掌握简单的绘图命令。

（4）用MATLAB 编程并学会创建函数。

（5）观察采样引起的混叠。

（6）判别离散时间系统的时不变性。

（7）卷积计算二、实验内容A 、观察采样引起的混叠设模拟信号为)3sin()2sin(4)5cos()(t t t t x πππ⋅+=，t 的单位为毫秒(ms)。

1. 设采样频率为3kHz ，确定与)(t x 混叠的采样重建信号)(t x a 。

2. 画出)(t x 和)(t x a 在)(60ms t ≤≤范围内的连续波形。

（因数字计算机无法真正画出连续波形，可用较密的离散点的连线来近似。

）3. 分别用"" 和""⨯在两信号波形上标记出3kHz 采样点。

两信号波形是否相同？采样后的两序列是否相同？实验过程与结果：1）实验程序clear% estimate x(t) and xa(t) with a much higher sampling freq. 'fs1'time_period=6; % unit: msfs1=50; % unit: kHzT1=1/fs1; % unit: msn1=0:fix(time_period/T1);x=cos(5*pi*n1*T1)+4*sin(2*pi*n1*T1).*sin(3*pi*n1*T1);xa=cos(pi*n1*T1);% obtain x(nT) and xa(nT) with given sampling freq. 'fs'fs=3;T=1/fs;n=0:fix(time_period/T);x_sample=cos(5*pi*n*T)+4*sin(2*pi*n*T).*sin(3*pi*n*T);xa_sample=cos(pi*n*T);figure,plot(n1*T1,x,'r',n1*T1,xa,'b',n*T,x_sample,'ro'),hold on, stem(n*T,xa_sample,'b:x')legend('x(t)','xa(t)','x(nT)','xa(nT)'),xlabel('t(ms)')2) 运行结果分析与讨论：)(t x 和)(t x a 两信号波形不同。

dsp实验注释实验一：简单指令程序运行实验代码（含注释）：.mmregs.global _main_main:stm #3000h,sp ;sp为堆栈指针寄存器，stm为存储器映射寄存器寻址ssbx xf ;xf赋值为1，灯亮call delay ;调用delay函数，延迟0.5秒rsbx xf ;xf赋值为0，灯灭call delay ;调用delay函数b _main ;无条件调用_main函数nopnop;delay .5 second ;延时5秒delay:stm 270fh,ar3 ;ar3赋值207fh，十进制为9999dloop1:stm 0f9h,ar4 ;ar4赋值0f9h，十进制为249dloop2:banz loop2,*ar4- ;若不为0，ar4减1banz loop1,*ar3- ;若不为0，ar3减1，共进行10000*250次跳转retnopnop.end实验操作：可见XF灯以一定频率闪烁；单击“Halt”暂停程序运行，则XF 灯停止闪烁，如再单击“Run”，则“XF”灯又开始闪烁。

实验二：资料存储实验本实验程序将对0x1000开始的8个地址空间，填写入0xAAAA 的数值，然后读出，并存储到0X1008开始的8个地址空间。

在CCS 中可以观察DATA内存空间地址0X1000~0X100F值的变化。

代码（含注释）：.mmregs.global _main_main:;store data ;存储数据stm 1000h,ar1 ;将立即数1000h送入辅助寄存器ar1 (内存地址) rpt #07h ;循环执行下一条指令，8次st 0aaaah,*ar1+ ;将立即数0xaaaah赋给辅助寄存器ar1的1000h地址内，;之后ar1的地址加1，8次；ar1的地址变1008，内存0x1000-- ox1007中的数据均为0xaaaah;read data then re-store ;读入数据重新存储stm 7h,ar3 ;令辅助寄存器ar3的初值为07hstm 1000h,ar1 ;重新将立即数1000h送入辅助寄存器ar1stm 1008h,ar2 ;将立即数1008h送入辅助寄存器ar2loop: ;进入循环ld *ar1+,t ;将辅助寄存器ar1的值0xaaaah存入T寄存器中，且ar1的地址加1 st t,*ar2+ ;将T寄存器内容0xaaaah存入辅助寄存器ar2 ，并且ar2的地址加1 banz l oop,*ar3- ;寄存器ar3的值不为0时，执行循环loop，ar3的地址值减1直至为0时退出循环here:b here.end ;结束（地址0x1000-- 0x100F，程序完成对16个内存单元赋值）实验操作：1.用“View”下拉菜单中的“Memory”查看内存单元；2.输入要查看的内存单元地址，本实验要查看0x1000H~0x100FH单元的数值变化，输入地址0x1000H；3.查看0x1000H~0x100FH单元的初始值，单击“Run”运行程序，也可以“单步”运行程序；4.单击“Halt”暂停程序运行；5.查看0x1000H~0x100FH单元内数值的变化；6.关闭各窗口，本实验完毕。

本科实验报告实验名称：数字信号处理实验实验1 利用DFT 分析信号频谱一、实验目的1.加深对DFT 原理的理解。

2.应用DFT 分析信号频谱。

3.深刻理解利用DFT 分析信号频谱的原理，分析现实过程现象及解决办法。

二、实验原理1、DFT 和DTFT 的关系有限长序列()x n 的离散时间傅里叶变换()j X e ω在频率区间(02)ωπ≤≤的N个等分点{(0),(1),(),(1)}x x x k x N-……上的N 个取样值可以由下式表示：2120()|()()01(21)N jkn j Nk k X e x n eX k k N πωωπ--====≤≤--∑由上式可知，序列()x n 的N 点DFT ()X k ，实际上就是()x n 序列的DTFT 在N 个等间隔频率点{(0),(1),(),(1)}X X X k X N -……上样本()X k 。

2、利用DFT 求DTFT方法1：由()X k 恢复出()j X eω的方法如图2.1所示：图 2.1.由 N 点DFT 恢复频谱DTFT 的流程由图2.1所示流程图可知：01()()()(22)j j nkn j n N n n k X e x n eX k W e N ωωω∞∞∞---=-∞=-∞=⎡⎤==-⎢⎥⎣⎦∑∑∑ 由式2-2可以得到12()()()(23)Nj k kx e X k N ωπφω==--∑其中()x φ为内插函数12sin()2()(24)sin()2N j N e N ωωφωω--=•-方法2：然而在实际MATLAB 计算中，上诉插值公式不见得是最好的方法。

由于DFT 是DTFT 的取样值，其相邻的两个频率样本点的间距为2Nπ,所以如果我们增加数据的长度N ，使得得到的DFT 谱线就更加精细，其包络就越接近DTFT 的结果，这样可以利用DFT 来近似计算DTFT 。

如果没有更多的数据，可以通过补零来增加数据长度。

智能车控制大赛实验指导书北京理工大学.自动化学院2009-5-11制作人：张鑫、黄晓江、韩立博目录前言 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 3智能车比赛介绍 -------------------------------------------------------------------------------- 4组队参赛与分工 -------------------------------------------------------------------------------- 5比赛器材与工具使用 -------------------------------------------------------------------------- 6智能车硬件制作 ------------------------------------------------------------------------------ 11 硬件设计中问题解决方案 ------------------------------------------------------------------ 21 DSP系统使用方法 --------------------------------------------------------------------------- 23一、组成和特点 ------------------------------------------------------------------------- 23二、使用注意事项-------------------------------------------------------------------------- 32三、编程指南-------------------------------------------------------------------------------- 33 软件调试方法和常见问题 ------------------------------------------------------------------ 44 智能车实战注意 ------------------------------------------------------------------------------ 54 技术文档制作要求 --------------------------------------------------------------------------- 55 参赛心得 --------------------------------------------------------------------------------------- 56 智能车传承与后记 --------------------------------------------------------------------------- 58前言学习制作和设计智能车是目前自动化类学生入门最简单的小型系统设计案例。

本科实验报告实验名称：通信电路与系统软件实验实验一简单基带传输系统分析一、分析内容构造一个简单示意性基带传输系统。

以双极性PN码发生器模拟一个数据信源，码速率为100bit/s，低通型信道噪声为加性高斯噪声（标准差＝0.3v）。

要求：1．观测接收输入和滤波输出的时域波形；2．观测接收滤波器输出的眼图。

二、分析目的掌握观察系统时域波形，特别是眼图的操作方法。

三、系统组成及原理简单的基带传输系统原理框图如图2-1-1所示，该系统并不是无码间干扰设计的，为使基带信号能量更为集中，形成滤波器采用高斯滤波器。

图2-1-1 简单基带传输系统组成框图四、实验步骤及实验结果第1步：进入SystemView系统视窗，设置“时间窗”参数如下：①运行时间：Start Time: 0秒；Stop Time: 0.5秒；②采样频率：Sample Rate：10000Hz。

第2步：调用图符块创建如图2-1-2所示的仿真分析系统：图2-1-2 创建的简单基带传输仿真系统系统中各图符块的设置如表2-1-1所示：其中，Token1为高斯脉冲形成滤波器；Token3为高斯噪声产生器，设标准偏差Std Deviation=0.3v，均值Mean=0v；Token4为模拟低通滤波器，来自选操作库中的“LinearSys”图符按钮，在设置参数时，将出现一个设置对话框，在“Design”栏中单击Analog…按钮，进一步单击“Filter PassBand”栏中Lowpass 按钮，选择Butterworth型滤波器，设置滤波器极点数目：No.of Poles=5（5阶），设置滤波器截止频率：LoCuttoff=200 Hz。

第3步：单击运行按钮，运算结束后按“分析窗”按钮，进入分析窗后，单击“绘制新图”按钮，则Sink9～Sink12显示活动窗口分别显示出“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形，如图2-1-2所示：图2-1-2（a）代表信源的PN码输出波形图2-1-2（b）经高斯脉冲形成滤波器后的码序列波形图2-1-2（c）信道输出的接收波形图2-1-2（d）判决比较输出波形第4步：观察信源PN码和波形形成输出的功率谱。

2011秋季学期“DSP 原理与应用”实验教学资料实验一 CCS 集成环境的熟悉 ---2学时 实验二 算术运算与数据操作的汇编语言程序设计---2学时 实验三 信号发生器设计 ---2学时 实验四 IIR 滤波器的DSP 实现 ---2学时 实验五 FIR 滤波器的DSP 实现 ---2学时 实验六 FFT 的DSP 实现 ---2学时 实验七 综合实验暨实验考查 ---4学时实验报告内容：用每个实验要求的思考题代替实验报告，提交电子版，在实验结束时一起交。

实验一 CCS 集成开发环境的熟悉一、实验内容及步骤通过编写程序计算y=x1+x2+x3+x4+x5练习CCS 2 (…C5000)的使用。

1．在D 盘或E 盘建立一个自己的文件夹, 如e:\05136101,该文件夹用英文或数字命名。

后面所有与实验内容有关的工程与程序都在此文件夹下保存或操作。

2．运行CCS 2(‘C5000)进入CCS 集成开发环境。

以下操作如无特殊声明一般都在此环境下操作。

3．新建工程。

点击主菜单Project-New ，会出现图1-1所示的Project Creation 对话框。

参照图1-1按如下顺序进行设置或操作： Location ：e:\05136101 Project ：example2图1-1点击完成按钮即可。

4．新建并保存主程序文件、链接命令文件和中断向量表文件。

本次实验三个文件的参考名称为：主程序文件example2.asm 、链接命令文件example2.cmd 、中断向量表文件vectors.asm 。

点击菜单File-New-Source File 打开文本编辑窗口Untitled1，如图1-2。

用菜单File-Save 功能将其保存到e:\05136101\example2中，其中文件名称为example2，保存类型为*.asm ，如图1-3。

用同样的方法新建并保存文件example2.cmd 和vectors.asm 。

《DSP技术》课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师：记分及评价：一、实验名称：数据存储实验二、实验目的掌握TMS320F2812的内部结构；熟悉CCS软件的使用三、实验内容修改例子程序，实现以下功能：（1）往0x003F9020地址开始的八个存储单元依次写入0，1，2，……，7八个数；读取0x003F9020地址开始的八个存储单元内容依次写入0x003F9028地址开始的八个存储单元内；（2）从0x003F9020地址开始的八个存储单元的内容依次与0x003F9028地址开始的八个存储单元内容相乘，运算结果依次存入0x003F9030地址开始的八个存储单元内；从0x003F9020地址开始的八个存储单元的内容依次与0x003F9028地址开始的八个存储单元内容相加，运算结果依次存入0x003F9038地址开始的八个存储单元内；（3）将0x003F9020地址开始的32个存储单元的数据从小到大排序，排序后的结果依次存入0x003F9040地址开始的32个存储单元内四、实验程序与结果分析程序：void main(void){int i,n;volatile unsigned int *room = (volatile unsigned int *)0x3f9020;volatile unsigned int *room2= (volatile unsigned int *)0x3f9030;volatile unsigned int *room3= (volatile unsigned int *)0x3f9040;volatile unsigned int *room4= (volatile unsigned int *)0x3f9090;volatile unsigned int *room5= (volatile unsigned int *)0x3f90A0;volatile unsigned int *temp= (volatile unsigned int *)0x3f9090;unsigned int max;// Initialize System Control:// PLL, WatchDog, enable Peripheral ClocksInitSysCtrl();// Disable CPU interruptsDINT;// Disable CPU interrupts and clear all CPU interrupt flags: IER = 0x0000;IFR = 0x0000;/*对相应的内存空间赋值*/for(i=0;i<8;i++){* room=i;*room4=i;*(room+8)=i;*(room4+8)=i;*room2=(* room)*(*(room+8));*room5=(* room)*(*(room+8));*(room2+8)=(* room)+(*(room+8));*(room5+8)=(* room)+(*(room+8));room++;room2++;room4++;room5++;}/*从小到大排序并将32个数存在room3中*/for(i=0;i<31;i++){for(n=i+1;n<32;n++){if(temp[i]>=temp[n]){max= temp[i];temp[i]=temp[n];temp[n]=max;}}room3[i]=temp[i];}room3[i]=temp[31];}结果：五、小结通过本次对DSP的初次编程，感觉对C语言要求较高，进一步了解了DSP的内存分布情况，基本掌握了CSS的使用。

我们做的dsp实验是实验一，实验二，实验三！模板上只有1 3 ！2要自己仿照实验一写！不要弄错了！实验题目在另外一个共享表格里！实验一数据存储实验一、实验目的1. 掌握ccs的使用2. 掌握 tms320c54x 程序空间的分配；3. 掌握 tms320c54x 数据空间的分配；4. 能够熟练运用tms320c54x 数据空间的指令。

二、实验设备计算机，ccs 3.1版软件，dsp仿真器，e300实验箱，dsp-54xp cpu板。

三、实验步骤与内容1. 在进行 dsp实验之前，需先连接好仿真器、实验箱及计算机，连接方法如下所示：2. e300 底板的开关sw4 的第1位置on，其余位置off。

其余开关设置为off。

sw5全部置on；其余开关不做设置要求3. 上电复位在硬件安装完成后，确认安装正确、各实验部件及电源连接无误后，启动计算机，接通仿真器电源，此时，仿真器上的“红色指示灯”应点亮，否则dsp开发系统与计算机连接存在问题。

4. 运行ccs程序1) 待计算机启动成功后，实验箱220v电源置“on”，实验箱上电 2) 启动ccs3.1，进入ccs界面后，点击“debug—connect”3) 此时仿真器上的“绿色指示灯”应点亮，ccs正常启动，表明系统连接正常；否则仿真器的连接、jtag 接口或ccs 相关设置存在问题，这时需掉电检查仿真器的连接、jtag 接口连接是否正确，或检查ccs相关设置是否存在问题。

5. 成功运行ccs 程序后，首先应熟悉ccs的用户界面；6. 学会在ccs环境下创建工程文件、添加程序文件、编写程序、编译、装载、调试，学习如何使用观察窗口等。

7. 用“project\open”打开“c:\ti5000\myprojects\01_mem\ mem.pjt”.编译并装载“\ 01_mem\debug\mem.out”8.用“edit”下拉菜单中的“memory/fill”编辑内存单元，参数设置如下图：单击“ok”此时以0x1000 为起始地址的16个内存单元被修改成：0x00099.用“view”下拉菜单“memory”观察内存单元变化，输入要查看的内存单元地址，本实验要查看0x1000h～0x100fh 单元的数值变化，输入地址0x1000h；单击“ok”如下图所示：10. 点击“debug\go main”进入主程序，在程序中“加软件断点1”和“加软件断点2”处施加软件断点。

装订线实验报告课程名称：微机原理及其应用指导老师：徐习东成绩：实验名称：实验一二三综合实验报告实验类型：同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1、了解DSP的基本原理和实验过程。

完成实验一、二、三。

完成4段程序的运行过程。

2、了解DSP的编程方法，学习TI资源文件的使用方法，3、认识中断、GPIO、定时器等的编程使用方法。

二、实验内容和原理实验一LED绿灯的控制：共阳极发光二极管原理图如下图1 发光二极管原理图通过GPIO控制发光二极管DS20~DS25的亮灭。

当GPIOFx=0时，对应的发光二极管被点亮。

GPIO端口：GPIOF13～GPIOF8实验二实验名称：DSP实验综合报告姓名：学号：装订线利用CPU定时器和中断实现点亮了4盏规定的绿灯，同时控制灯分别以1s,100ms,10ms,1ms为周期交替亮灭。

通过设置CPU定时器，使1ms产生1个中断输出，再通过循环计数控制当分别产生1ms、10ms、100ms、1s的时间间隔进入中断，控制相应LED亮灭。

实验三分别用两种TI资源的方法编程，实现控制绿灯和红灯的要求。

方法一是仅仅使用TI规定的变量编程，方法二是使用TI资源的内置文件，初始化文件和.c文件等中的自带函数。

把6盏绿灯及16盏红灯有规律地控制点亮。

红灯的控制：LED接口如图：1、一端接电源高电平红灯的控制：2、一端接锁存器的输出；3、由两个锁存器控制16盏灯；两个锁存器：1、输入数据为实验名称：DSP实验综合报告姓名：学号：装订线GPIOB8 ～GPIOB15；2、锁存信号由GPIOE0 ～GPIOE2 控制；点灯控制：1、先确定第几组，第几盏；2、GPIOE输出组号，GPIOB输出位号；3、延时，GPIOE输出锁存信号三、主要仪器设备TMS实验板、PC机、程序烧写器四、操作方法和实验步骤1、实验一（1）学习DSP的相关内部元件的使用方法。

DSP实验报告一引言本实验旨在通过实际操作，探索数字信号处理（DSP）的基本概念和技术。

DSP是一种通过数字计算来处理连续时间信号的技术，被广泛应用于音频处理、图像处理、通信系统等领域。

本实验将重点介绍数字信号的采样、量化和离散化过程，并通过实际编程实现。

实验过程1. 信号的采样1.1 信号的定义在DSP领域，信号是指随着时间变化的某种物理量，可以是声音、图像等。

我们首先需要定义一个连续的信号，用于采样和处理。

在本次实验中，我们选择了一个简单的正弦信号作为示例：x(t) = A \\sin(2\\pi f t)其中，A表示幅值，f表示频率，t表示时间。

1.2 采样过程为了将连续信号转换为离散信号，我们需要对信号进行采样。

采样是指在一定时间间隔内对连续信号进行测量。

我们可以通过模拟采样器来模拟采样过程。

在本实验中，我们选择了采样频率为100Hz，即每秒采样100次。

使用Python编程实现采样过程：import numpy as np# 信号参数设置A =1f =10# 采样频率设置fs =100# 采样点数设置N =100# 生成时间序列t = np.arange(N) / fs# 生成采样信号x = A * np.sin(2* np.pi * f * t)上述代码中，我们通过调整A和f的值来模拟不同的信号。

生成的信号将存储在x变量中，可以用于后续处理。

2. 信号的量化2.1 量化过程量化是指将连续信号的幅值转换为离散的数值。

在实际应用中，我们通常使用有限位数来表示信号的幅值。

常用的量化方式有线性量化和非线性量化。

在本实验中，我们选择了线性量化方式。

具体的量化过程可以通过下列Python代码实现：import math# 量化位数设置bits =8# 量化步长计算step_size =2* A / (2** bits -1)# 信号的量化x_quantized = np.round(x / step_size) * step_size上述代码中，我们通过调整bits的值来控制量化位数。