DSP課程設(shè)計(jì)-基于C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)256點(diǎn)的FFT精選

XX 大學(xué)

J1111111 UNIVERSITY

DSP 課 程 設(shè) 計(jì)

基于CCS 的FFT 算法的C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證

學(xué)院名稱：

專業(yè)班級(jí)：

學(xué) 號(hào)：

學(xué)生姓名：

指導(dǎo)教師姓名：

201 年 0 月 0 日

一、 課程設(shè)計(jì)目的

1.此次課程設(shè)計(jì)與理論課、實(shí)驗(yàn)課一同構(gòu)成 《DSP 芯片的原理與開發(fā)應(yīng)用》完

整課程體系；

2.針對(duì)理論課、實(shí)驗(yàn)課中的重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行再補(bǔ)充和完善；

3.以原理算法的實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證DSP 技術(shù)的系統(tǒng)性，并加深基本原理的理解和應(yīng)用。

二、 課程設(shè)計(jì)整體要求

1. 設(shè)計(jì)要求：

(1)設(shè)計(jì)一個(gè)以ICETEK5509 為主體硬件、FFT 為核心算法的頻譜分析系統(tǒng)

方案；

(2)使用C 語(yǔ)言編寫該系統(tǒng)的主要代碼，進(jìn)一步熟悉CCS 調(diào)試環(huán)境和使用方

法，在CCS IDE 中仿真實(shí)現(xiàn)方案功能；

(3)在硬件試驗(yàn)箱上由硬件實(shí)現(xiàn)頻譜分析。

2.進(jìn)度安排：

? 第一天為課題和開發(fā)環(huán)境熟悉

單路，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換(AD)

回顧C(jī)CS 的基本操作流程，尤其是開發(fā)環(huán)境的使用；

參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和示例工程掌握5509 芯片A/D 的C 語(yǔ)言基本控制

流程；

仔細(xì)閱讀工程的源程序，做好注釋，為后期開發(fā)做好系統(tǒng)采集前端

設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備；

1

? 第二天到第五天為FFT 軟仿真設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

FFT 算法C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證

參考教材P371 的14.3 節(jié)完成CCS 環(huán)境中的FFT 工程的建立；

設(shè)計(jì)檢測(cè)信號(hào)，驗(yàn)證FFT 算法的正確性及FFT 的部分性質(zhì)；

運(yùn)用FFT 完成IFFT 計(jì)算；

? 第六天為軟硬系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)和調(diào)試

系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)硬件頻譜分析

整合前兩個(gè)工程，實(shí)現(xiàn)連續(xù)信號(hào)的頻譜分析工程的構(gòu)建；

參考A/D 轉(zhuǎn)換示例和 DSP 系統(tǒng)功能自檢示例完成硬件連接，并

測(cè)試開發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行效果；

基于現(xiàn)有系統(tǒng)，對(duì)于實(shí)時(shí)頻譜分析給出進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)改良

方案。

? 第七天為現(xiàn)場(chǎng)答辯。

三、 設(shè)計(jì)原理

1．離散傅里葉變換DFT

對(duì)于長(zhǎng)度為N 的有限長(zhǎng)序列x(n) ，它的離散傅里葉變換(DFT)為

?

X(k)= ?x (n) * W N-nk ,k=0,1,2……N- 1 (1)

n 0

式中，W =e-j*2π/N ，稱為旋轉(zhuǎn)因子或蝶形因子。

N

從DFT 的定義可以看出，在x(n)為復(fù)數(shù)序列的情況下，對(duì)某個(gè)k 值，直接

按(1)式計(jì)算X(k) 只需要N 次復(fù)數(shù)乘法和(N- 1)次復(fù)數(shù)加法。因此，對(duì)所

2

2

有N 個(gè)k 值，共需要N 次復(fù)數(shù)乘法和N(N- 1)次復(fù)數(shù)加法。對(duì)于一些相當(dāng)大有N

值(如 1024 點(diǎn))來說，直接計(jì)算它的DFT 所需要的計(jì)算量是很大的，因此DFT

運(yùn)算的應(yīng)用受到了很大的限制。

2 ．快速傅里葉變換FFT

旋轉(zhuǎn)因子WN 有如下的特性。

對(duì)稱性： WNk+N/2=-WNk

周期性：WNn(N-k)=WNk(N-n)=WN-nk

利用這些特性，既可以使DFT 中有些項(xiàng)合并，減少了乘法積項(xiàng)，又可以將

長(zhǎng)序列的DFT 分解成幾個(gè)短序列的DFT。FFT 就是利用

總結(jié)

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