数字信号处理实验讲义(同名)

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1、数字信号处理实验讲义物理系基础物理教研室编写2006年12月目录实验一数字信号处理系统结构和编程1实验二用FFT作谱分析4实验三IIR滤波器的设计10实验四FIR滤波器的设计17附录一24附录二26附录三31实验一数字信号处理系统结构和编程一、实验目的1．学习C语言的编程；2．掌握在CCS环境下的C程序设计方法；3．学会使用C和汇编语言混合编程；4．熟悉用C语言开发DSP程序的流程。二、实验设备计算机，仿真器，THRS-1实验箱三、实验步骤与内容1．连接好DSP开发系统，实验箱上电，运行CCS；2

2、．按流程图编写C程序，实现所要求的功能；3．例程序操作说明。启动CCS2.0，用Project/Open打开“DSP54X-01”目录下的“DSP54X01.pjt”工程文件，双击“DSP54X01.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加载“DSP54X01.out”；单击“Run”运行程序；可以观察到D8指示灯闪烁；用View/Graph/Time/Frequency打开一个图形观察窗口；设置该观察图形窗口变量及参数；观察变量为x，长度为500，数值类型为16位有符号整型变量；如下图所示

3、，图中下半部分为观察图形窗口的设置，上半部分为观察的图形。133四、程序框图五、实验说明CCS包含C编译器，支持标准C以及C和汇编混合编程。C编译器包括三个功能模块：语法分析、代码优化和代码产生，如下图所示。其中，语法分析(Parser)完成C语法检查和分析；代码优化(Optimizer)对程序进行优化，以便提高效率；代码产生(CodeGenerator133)将C程序转换成C54x的汇编源程序。本实验通过一些对数组及数据指针的基本操作，让实验者能够对使用C语言在CCS环境下编程有一个一目了然的认

4、识。并使用汇编语句，以体会两者综合运用时的优越性。实验源程序如下：#include#definepi3.1415926#defineN500voidmain(){inti,j;int*p;intx[500];for(i=0;i

5、r(i=0;i<30000;i++)for(j=0;j<10;j++){asm("nop");asm("nop");}asm("ssbxxf");for(i=0;i<30000;i++)for(j=0;j<10;j++){asm("nop");asm("nop");}}}133实验二用FFT作谱分析一、实验目的1．加深对DFT算法原理和基本性质的理解；2．熟悉FFT算法原理和FFT子程序的应用；3．学习用FFT对连续信号和时域信号进行谱分析的方法，了解可能出现的分析误差及其原因，以便在实际中正确应

6、用FFT。二、实验设备计算机、CCS2.0版软件、实验箱、DSP仿真器三、基本原理1．离散傅立叶变换DFT的定义：将时域的采样变换成频域的周期性离散函数，频域的采样也可以变换成时域的周期性离散函数，这样的变换称为离散傅立叶变换，简称DFT。2．FT是DFT的一种快速算法，将DFT的N2步减少为(N/2)log2N步，极大地提高了运算的速度。3．旋转因子的变化规律。4．蝶形运算规律。5．基2FFT算法。四、实验步骤1．复习DFT的定义、性质和用DFT作谱分析的有关内容；2．复习FFT算法原理与编程思

7、想，并对照DIT-FFT运算流程图和程序框图，了解本实验提供的FFT子程序；3．阅读本实验所提供的样例子程序；4．运行CCS软件，对样例程序进行跟踪，分析结果；记录必要的参数。5．填写实验报告；6．提供样例程序实验操作说明。A．实验前准备1)正确完成计算机、DSP仿真器和实验箱的连接后，系统上电；2)设置模数转换单元的拨动开关，1、5、6置“ON”，其它置“OFF”；133注：有关以上连接说明，可参见第一章中模数转换单元跳线说明以及信号源单元跳线说明。B．实验启动CCS2.0，Project/Op

8、en打开“DSP54X-02”目录下的“ExpFFT.pjt”工程文件；双击“ExpFFT.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加载“ExpFFT.out”；在主程序处设置断点；单击“Run”运行程序，程序将运行到断点处停止；用View/Graph/Time/Frequency打开一个图形观察窗口；设置该观察图形及参数；采用双踪观察启始地址分别为0x3000H和0x3080h，长度为128单元中数模变化，数值类型为16位有符号整型变量，这两段存储单元中分别存放的是经过AD7