1、現(xiàn)代信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)主題設(shè)計(jì)主題卷積運(yùn)算和算法卷積運(yùn)算和算法目標(biāo)的DSP實(shí)現(xiàn)第1章一般順序.1 1.1設(shè)計(jì)目的和背景.1 1.2設(shè)計(jì)要求.1 1.3設(shè)計(jì)理念簡(jiǎn)介.1第2章系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)和環(huán)境.2 2.1 CCS開發(fā)環(huán)境.2 2.2 ICETEK-F2821-A開發(fā)實(shí)驗(yàn)板.2第3章卷積算法設(shè)計(jì)過(guò)程.3 3.1卷積算法設(shè)計(jì)總圖.3 3.2容積計(jì)算方法設(shè)計(jì)原則.3第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).5 4.1程序流程圖.5 4.2程序源代碼.6第5章系統(tǒng)仿真.11 5.1模擬設(shè)置.11 5.2模擬圖表.12第6章總結(jié).16參考文獻(xiàn).17第1章引言引言1.11.1設(shè)計(jì)目的和背景設(shè)置目的和背

2、景1 1 1)設(shè)計(jì)背景卷積發(fā)生在信號(hào)和線性系統(tǒng)的基礎(chǔ)上或背景中。除了所謂的卷積公式的數(shù)學(xué)意義和積分(或和，離散情況)之外，從這個(gè)背景單獨(dú)談?wù)摼矸e是沒有意義的。信號(hào)和線性系統(tǒng)討論信號(hào)通過(guò)線性系統(tǒng)后發(fā)生的變化(即輸入和輸出之間的數(shù)學(xué)關(guān)系以及它們通過(guò)的所謂系統(tǒng))。所謂線性系統(tǒng)的含義是，由所謂系統(tǒng)帶來(lái)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系是線性的。因此，實(shí)際上，所謂的系統(tǒng)傳遞函數(shù)是根據(jù)我們需要處理的信號(hào)形式來(lái)設(shè)計(jì)的。那么這個(gè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和輸入信號(hào)的數(shù)學(xué)形式就是所謂的卷積關(guān)系。卷積關(guān)系最重要的例子是信號(hào)與線性系統(tǒng)或數(shù)字信號(hào)處理中的卷積定理。利用該定理，時(shí)域或空域的卷積運(yùn)算可以等價(jià)于頻域的乘法運(yùn)算，從而利用

3、快速算法如快速傅里葉變換實(shí)現(xiàn)有效計(jì)算，節(jié)省運(yùn)算成本。數(shù)字信號(hào)處理器不同于一般的微處理器。其獨(dú)特的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令集和數(shù)據(jù)流模式為解決復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理問題提供了便利。本文選用F2812作為數(shù)字信號(hào)處理芯片，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)卷積運(yùn)算。2)設(shè)計(jì)目標(biāo))設(shè)計(jì)目標(biāo)通過(guò)本次設(shè)計(jì)，掌握并熟悉dsp的應(yīng)用和ICETEK-F2812-A平板評(píng)估板的使用，了解卷積算法的原理和計(jì)算方法，以及其特點(diǎn)和特點(diǎn)，并學(xué)習(xí)卷積算法的程序?qū)崿F(xiàn)。并通過(guò)這種設(shè)計(jì)來(lái)提高自己的動(dòng)手實(shí)踐能力，增加我們對(duì)本專業(yè)各種芯片的了解，提升我們的專業(yè)素質(zhì)。1.21.2設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)要求在CCS環(huán)境下用C語(yǔ)言編寫卷積算法程序，一些常用信號(hào)可以用設(shè)計(jì)的卷積器進(jìn)

4、行卷積。1.31.3設(shè)計(jì)思想簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)思想簡(jiǎn)介討論了在TMS320C54x系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境下卷積的DSP實(shí)現(xiàn)原理。用C語(yǔ)言設(shè)計(jì)了相應(yīng)的算法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真，從輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的時(shí)域和頻域曲線可以看出，在DSP上實(shí)現(xiàn)的卷積算法能夠完成預(yù)定的計(jì)算任務(wù)。第2章系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)和環(huán)境系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)和環(huán)境2.12.1 CCSCCS開發(fā)環(huán)境數(shù)字信號(hào)處理器開發(fā)工具：計(jì)算機(jī)目標(biāo)板模擬器CCS開發(fā)環(huán)境通常在CCS開發(fā)環(huán)境下編譯程序(使用C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言或兩者的混合)。CCS內(nèi)置軟件仿真模擬器提供編譯、調(diào)試和操作功能。其主要目的是檢查目標(biāo)程序的正確性和一致性。然而，它不能被實(shí)時(shí)查看和控制。當(dāng)程序成功運(yùn)行時(shí)，它通過(guò)仿真器(XD

5、S510或XDS560)連接到目標(biāo)板，安裝仿真器驅(qū)動(dòng)程序，然后將程序加載到目標(biāo)板上運(yùn)行。仿真器提供的RTDX可用于實(shí)時(shí)查看內(nèi)存和寄存器的變化。2 . 22 . 2 icetek-f 2821-aice tek-f 2821-a開發(fā)實(shí)驗(yàn)板開發(fā)實(shí)驗(yàn)板第3章卷積算法設(shè)計(jì)流程卷積算法設(shè)計(jì)流程3.13.1卷積算法設(shè)計(jì)通用框圖卷積算法設(shè)計(jì)通用框圖初始化數(shù)字信號(hào)處理器生成輸入信號(hào)輸入卷積信號(hào)X(m)和h (m)到同一坐標(biāo)系翻轉(zhuǎn)：H(m)折疊成H(-m)移位，以m=0的垂直軸為軸：將H(-m)移位n以獲得H(n-m)的乘法；將H(n-m)和X(m)的相同m值的對(duì)應(yīng)點(diǎn)值相乘并相加；將上述所有點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的乘積相加

6、，得到Y(jié)(n)值。取移位值n和n，取整個(gè)坐標(biāo)軸并連接光束YES 3.23.2卷積算法設(shè)計(jì)原理卷積算法設(shè)計(jì)原理1)卷積算法基礎(chǔ)理論)卷積算法基礎(chǔ)理論卷積基礎(chǔ)理論和公式卷積和：對(duì)于離散系統(tǒng)，“卷積和”也是獲得線性時(shí)不變系統(tǒng)輸出響應(yīng)(零狀態(tài)響應(yīng))的主要方法。在圖形表示中，卷積和的運(yùn)算可分為四個(gè)步驟：a)在子變量坐標(biāo)m上折疊X(m)和H(m)，將m=0的垂直軸折疊成H(-m)。將H(-m)移位n，以獲得H(n-m)。當(dāng)n是正整數(shù)時(shí)，向右移動(dòng)n位。當(dāng)n為負(fù)整數(shù)時(shí)，向左移動(dòng)n位。c)將相同m值的對(duì)應(yīng)點(diǎn)值乘以和乘以H(n-m)和X(m)。d)將上述所有點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的乘積相加，得到Y(jié)(n)值。根據(jù)上述方法，所有

7、的Y(n)值可以通過(guò)取n=，-2，-1，0，1，2，3，第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.14.1程序流程圖程序流程圖當(dāng)(真)執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入2()子程序執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入()子程序執(zhí)行處理4()子程序結(jié)束是否執(zhí)行處理4()子程序開始打印“批量檢查開始n”執(zhí)行處理1()子程序執(zhí)行處理2()子程序執(zhí)行處理3()子程序的自編譯函數(shù)及其函數(shù)1)處理(int *input2，int *output2)調(diào)用形式：處理1(int *input2，int *output2)參數(shù)解釋：input2，輸出是兩個(gè)整數(shù)指針返回值解釋：返回一個(gè)“真”，以保持主函數(shù)的While循環(huán)連續(xù)。功能描述：截取輸入input2緩沖波形的m

8、點(diǎn)，以零點(diǎn)的y軸為對(duì)稱軸將其折疊，并將生成的波形上的每個(gè)點(diǎn)的值存儲(chǔ)到從OUTPUT2指針開始的地址空間中。2)處理2(int *output2，int *output3)調(diào)用表單：處理2(int *output2，int *output3)參數(shù)解釋：output2和output3是兩個(gè)整形指針數(shù)組。返回值解釋：返回“TREN”以保持主函數(shù)的While循環(huán)連續(xù)。功能描述：將輸出output2緩沖波形移位n個(gè)點(diǎn)，然后從OUTPUT3指針開始將生成的波形上的每個(gè)點(diǎn)的值存儲(chǔ)到一個(gè)空間中。3)processing3(int *input1，int *output2，int *output4)調(diào)用形式：p

9、rocessing3(int *input1，int *output2，int *output4)參數(shù)說(shuō)明：output2，output4，input1是三個(gè)整數(shù)指針數(shù)組。返回值解釋：返回“真”以保持主函數(shù)的While循環(huán)繼續(xù)。功能說(shuō)明：對(duì)輸入的輸入2緩沖器波形和輸入的輸入1緩沖器做卷積和運(yùn)算，然后把生成的波形上的各點(diǎn)的值存入以輸出4指針開始的地址空間中4)處理4(int *input2，int *output1)調(diào)用形式：處理4(int *input2，int *output1)參數(shù)解釋：輸出1、輸入為兩個(gè)整型指針數(shù)組返回值解釋：返回了一個(gè)真，讓主函數(shù)的循環(huán)保持繼續(xù)。功能說(shuō)明：對(duì)輸入的輸入2

10、緩沖器波形截取m點(diǎn)，然后把生成的波形上的各點(diǎn)的值存入以輸出1指針開始的一段地址空間中4.24.2程序源代碼程序源代碼源程序：源程序：#包含“數(shù)字信號(hào)處理器281 x設(shè)備”。數(shù)字信號(hào)處理器281 x示例。h # include f 2812 a . h # include stdio。h “# include”音量。P1 _緩沖區(qū)中的h intBUFFSIZE；int InP 2 _ bufferBUFFSIZE；int out 1 _ bufferBUFFSIZE；int out 2 _ bufferBUFFSIZE；int out 3 _ bufferBUFFSIZE；int out 4 _

11、 bufferBUFFSIZE * 2；int size=Bufsizeint ain=MinGaInint zhy=0；int sk=64無(wú)符號(hào)int processing LoAd=1；靜態(tài)int處理1(int *output1，int * output 2)；靜態(tài)int處理2(int *output2，int * output 3)；靜態(tài)int處理3(int *input1，int *output2，int * output 4)；靜態(tài)int處理4(int *input2，int * output 1)；靜態(tài)空的數(shù)據(jù)1(無(wú)效)；靜態(tài)空的數(shù)據(jù)io 2(無(wú)效)；int * input 1=i

12、nt * input 2=int * output 1=int * output 2=int * output 3=int * output 4=void main(void) int姬叔=0。int * input 1=int * input 2=int * output 1=int * output 2=/int * output 3=int * output 4=puts(卷示例已啟動(dòng) n )；而(真)數(shù)據(jù)1()；data io2()；處理4(輸入2，輸出1)；處理1(輸出1，輸出2)；/*處理2(輸出2，輸出3)；*/processing3(輸入1，輸出2，輸出4)；姬叔；/在此處加斷點(diǎn) 靜態(tài)int處理4(int *input2，int * output 1) int m=sk；用于(；m=0；m-) *輸出1=(*輸入2)* ain；對(duì)于(；（大小-m)0；m)輸出1m=0； 靜態(tài)int processing1(int *output1，int * output 2) int m=sk-1；用于(；m0；m-) *輸出2=*輸出1 * ain 靜態(tài)int processing2(int *output2，int *output3) int