【硕士论文】基于浮点DSP的FFT算法的研究与应用.pdf

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1、北京交通大学硕士学位论文基于浮点DSP的FFT算法的研究与应用姓名：吕武申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：申萍20060101北京变通太学硕士学位论文Y878261摘要基于浮点DsP的FFT算法的研究与应用摘要快速傅立叶变换(FFT)技术是数字信号处理中的核心技术，它己广泛应用于数字信号处理的各个领域，长期以来一直是‘个重要的研究课题。近年来，专用数字信号处理器以其优化的硬件结构和优良的性能价格比为FFT的实现提供了一种有效的途径，其中最具有代表性的是美国TI公司的TMS320系列DSP。本文首先分析了常用FFT算法原理，并进行了算法的讨论和比较，然后详细论述了以浮点型DS

2、P为核心的实现FFT算法的硬件平台的设计。平台的硬件电路主要包括数据采集部分、数据处理部分、数据存储部分和数据显示部分。其中采集部分采用12位高速的A／D转换芯片MAXl97，数据处理部分采用32位浮点型DsP芯片TMs320Vc33，数据存储部分采用了大容量的FLAsH芯片—K9F2808uOA，数据是示部分采用PHILIPs公司的高亮度、宽视角的TF1、彩色液晶显示屏。为了扩展系统的通信能力，通信接口我们选择cAN总线。软北京交通大学硕士学位论文件部分选用了频率抽取基2FFT、分裂基FFT和实序列FFT算法，用C语言进行编程。最后部分是进行软硬件的联合调试，并在此基础上进行了F”算法实现

3、。论文结尾以实际的实验曲线分析验证了算法的正确性，同时针对实验中产生的误差找出了原因，并提出了解决的方法。实验结果表明采用浮点DsP实现FFT算法方便且有较高的实时性，可以应用到电力系统谐波分析、振动测试及铁路检测等各个领域。关键词：FFT，DsP，分裂基算法，基一2算法，实序列算法基于浮点DsP的FFr算法的研究与应用lI北京交通火学硕士学位论文absn。actRESEARCHANDAPPLICATION0FFFTALGORITHMSBASED0NFLOATING—POINTDSPABSTRACTFastFourIer’rransform(FFDalgor谴hmisoneofthecore

4、techniqueinsignalprOcessing，whIchhasbeenwideIyusedinsignaIprOcessingfieId．AndfOraIOngpriOd0ft}me，FFThasbeenaverysjgnificantreSearchtask．RecentIy，specjaIdigitalsignaIprocessOrs，whichhaVeoptimaIhardwarearch．tectureandaveryproperprOpOrtiOnbetweenthejrcharacterandprice，haveprOvidedane竹ectiVeapproachtOj

5、mplementa们OnofFFTaJ90rithms。AmOngthemthemOstrepresentativeDSPistheseriesOfTMS320，whichisprOducedinTIcOrpOrationofAme—ca．Inthispaper，wefirstanaIysethetheOryandthejmpJementatjonmethOdofFF丁aIgOmhm．Andwemakecomparisonamongdi仟eremFFra190rithms．ThenwedIscussthehardwareciucuItdesignbasedon刊Oating—pOintDSP

6、jndetaij，whlchisusedtOirnpJementFFTaIgorithm，Thehardwarecir℃uitdesignedmainIylncIudesfourparts：datacO¨ectingpart，dataprOcessingpart，datastOragepartanddatadjsplayjngpart．1ndatacoIIectingpart，12-bithigh—speedA／DcOnverterchi伊一MAXl97isused．TMS320VC33whichisa基于浮点DsP的FFT算法的研究与应用III北京交通人学硕士学位论文abstr虻t32一b

7、it，f10a“ng—pOintprocessOrisusedinthesecondpart．1nthethirdpartweuseFLASHchlp——K9F2808UOA，whichcanstOrealargenumberofdata．1nthedatadispIayingpart，weuseTFl-_LCDwhichispn)ducedbyPHILIPScOrporatiOnwithahigh¨ghtn