DSP課程設(shè)計參考題目

DSP課程設(shè)計任務(wù)書錢滿義高海林編北京交通大學(xué)電工電子教學(xué)基地2006年1月TOC\o"1-5"\h\z一、 綜合設(shè)計性實驗題目 2二、 《DSP應(yīng)用課程設(shè)計》教學(xué)大綱 16三、 實驗報告格式 19四、 評分標準格式 21、綜合設(shè)計參考題目DSP系統(tǒng)定時及其應(yīng)用DSP系統(tǒng)的自舉設(shè)計任意信號發(fā)生器的設(shè)計DTMF信號的產(chǎn)生及檢測信號的調(diào)制與解調(diào).語音壓縮、存儲與回放.語音噪聲濾波.語音識別利用DSP實現(xiàn)信號濾波利用DSP實現(xiàn)自適應(yīng)濾波11.實時信號的譜分析12.DCT離散余弦變換的DSP實現(xiàn)1.DSP系統(tǒng)定時及其應(yīng)用定時器是DSP處理器最基本的片上外設(shè)，使用定時器可以構(gòu)建系統(tǒng)程序基本的定時單元，為周期性執(zhí)行某些程序提供時間基準，或者為片外有時鐘要求的電路，如A/D和D/A電路提供定時時鐘。本設(shè)計要求采用DSP的片內(nèi)定時器實現(xiàn)應(yīng)用程序的周期性運行。設(shè)計要求及目標基本部分：對定時器進行初始化編寫定時服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)3個LED指示燈分別以1秒、2秒、4秒的周期進行閃爍編寫定時服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)3個LED指示燈以流水燈的形式進行閃爍，流水周期在0.6秒?6秒之間進行循環(huán)改變發(fā)揮部分：使用定時器在Tout輸出引腳產(chǎn)生頻率為10K?100KHz連續(xù)可調(diào)的方波信號，實現(xiàn)方波信號發(fā)生器的功能。設(shè)計思路首先使用DSP的定時器實現(xiàn)最基本的定時功能，例如當DSP的系統(tǒng)時鐘為100MHZ時，基本定時時間可確定為10ms。然后可使用查詢方式或中斷方式編寫定時器的定時服務(wù)程序，在服務(wù)程序中設(shè)置定時變量進一步計算時間。根據(jù)設(shè)計要求編寫定時服務(wù)程序。Tout引腳即XTOUT引腳，已連接到擴展板接口上，可以使用示波器來測量所產(chǎn)生的信號波形，如果要求產(chǎn)生方波信號，還要增加一點附加電路。要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過。實現(xiàn)設(shè)計所要求的各項功能。按要求撰寫設(shè)計報告。參考文獻高海林、錢滿義.DSP技術(shù)及其應(yīng)用講義.2005年10月TMS320C54xDSPCPUandPeripherals.TexasInstrumentInc2001.TMS320C54xDSPApplicationsandGuide.TexasInstrumentInc2001.DSP系統(tǒng)的自舉設(shè)計由于C5402的內(nèi)部只有16KX16位RAM,用戶程序必須存放在片外的程序存儲器中°DSK板上的FLASH存儲器選用了STT公司的SST39VF400A，它使用表貼技術(shù)焊接在DSK板上，所以不能利用編程器進行編程，需要使用DSP進行在線編程。設(shè)計要求及目標基本部分：將目標代碼生成可執(zhí)行的COFF格式文件(.0討文件)。使用Hex轉(zhuǎn)換工具將.。討文件轉(zhuǎn)換為HEX文件。采用C語言編寫FLASH燒寫程序，通過DSP將HEX格式的目標程序代碼寫入FLASH,實現(xiàn)系統(tǒng)在線編程。實現(xiàn)DSK板的上電自舉運行。發(fā)揮部分：使用CCS提供的WINDOWSAPI接口函數(shù)在WINDOWS下進行編程，實現(xiàn)FLASH的在線編程功能。設(shè)計思路在5402內(nèi)部有4K字的ROM程序，其中，自舉裝載程序位于)xF800?0xFBFF空間。復(fù)位時，如果TMS320VC5402處在微計算機方式(MP/MC=0)，則片內(nèi)ROM中的自舉裝載程序就會被執(zhí)行。C5402提供了五種自舉裝載模式：HPI自舉模式、標準串口自舉模式、I/O口自舉模式、串口EEPROM自舉模式和并行自舉模式。DSK板上的FLASH支持并行自舉模式。自舉裝載程序從外部數(shù)據(jù)存儲器(FLASH)中讀取自舉裝載表，并且裝載程序代碼到DSP的片內(nèi)程序存儲器(RAM)。要使用TMS320VC5402的自舉裝載功能，必須利用Hex轉(zhuǎn)換工具生成一個包含自舉裝載操作所需的全部數(shù)據(jù)項的自舉裝載表，并且將自舉裝載表存儲在FLASH中。flash存儲器不同于普通的存儲器，對Flash的讀取可以直接進行，但對flash的寫入和擦除等操作卻是通過命令字進行的?？梢允褂胏語言編程實現(xiàn)對Flash的各項操作，將自舉裝載表寫入到Flash中，同時將目標程序的首地址寫入^Uflash的0xffff：地址。3要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過。實現(xiàn)設(shè)計所要求的各項功能。按要求撰寫設(shè)計報告。4.參考文獻高海林、錢滿義.DSP技術(shù)及其應(yīng)用講義.2005年10月TMS320C54xDSPCPUandPeripherals.TexasInstrumentInc2001.TMS320C54xDSPApplicationsandGuide.TexasInstrumentInc2001.任意信號發(fā)生器的設(shè)計信號發(fā)生器已廣泛應(yīng)用于科學(xué)實驗、通訊和控制等應(yīng)用領(lǐng)域中。使用DSP和D/A轉(zhuǎn)換器可以產(chǎn)生連續(xù)的正弦波信號，同樣也能產(chǎn)生方波、鋸齒波、三角波等其它各種信號波形。本設(shè)計要求采用DSP及其D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生上述各種信號波形。設(shè)計要求及目標基本部分：使用DSP產(chǎn)生300—4000HZ的正弦信號，要求使用計算法，并且頻率可變、幅度可變、直流分量可變。發(fā)揮部分：使用DSP產(chǎn)生300—4000HZ的方波、鋸齒波和三角波。設(shè)計思路產(chǎn)生連續(xù)信號的方法通常有兩種：查表法和計算法，查表法不如計算法使用靈活。計算法可以使用泰勒級數(shù)展開法進行計算，也可以使用差分方程進行迭代計算或者直接使用三角函數(shù)進行計算。計算結(jié)果可以邊計算邊輸出，也可以先計算后輸出。正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的泰勒級數(shù)數(shù)學(xué)表達式為：X3項+X5反X7— 7!+X9頑X2+X4TTX6— 6!+X8"sTX2n-1-…+(-1)n-1 HVxe(-8,8)cosX=1一X2n—…+(—1)n~~—+?.?Vxe(-8,8)cosX=1一如果要計算一個角度x的正弦和余弦值，可以取其前五項進行近似計算?；蚴褂孟旅孢f歸的差分方程進行計算。y[n]=A*y[n-1]-y[n-2]其中：A=2cos(x)，x=2nF/FS。F一信號頻率，F(xiàn)S—D/A轉(zhuǎn)換頻率。利用遞推公式計算正弦和余弦值需要已知cos(x)和正弦、余弦的前兩個值。計算時所需的計算量小，但如果用來產(chǎn)生連續(xù)的正弦和余弦信號，則累積誤差太大。要得到精確的計算結(jié)果，可以使用泰勒級數(shù)展開法進行計算，當然計算時所需的計算量很大。在實際應(yīng)用時可以根據(jù)需要選擇相應(yīng)的算法。要產(chǎn)生一個正弦信號，首先要算出一個周期內(nèi)各樣點的值，因為sin(x)的值總是小于1的小數(shù)，而5402DSP是16位的定點處理器，所以要將其乘以215,變?yōu)镼15的數(shù)據(jù)格式，才能夠在DSP中送到D/A轉(zhuǎn)換器進行處理。要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過。實現(xiàn)設(shè)計所要求的各項功能。按要求撰寫設(shè)計報告。參考文獻高海林、錢滿義.DSP技術(shù)及其應(yīng)用講義.2005年10月TMS320C54xDSPCPUandPeripherals.TexasInstrumentInc2001.TMS320C54xDSPApplicationsandGuide.TexasInstrumentInc2001.DTMF信號的產(chǎn)生及檢測雙音多頻DTMF(DualToneMultiFrequency)是在按鍵式電話機上得到廣泛應(yīng)用的音頻撥號信令，一個DTMF信號由兩個頻率的音頻信號疊加構(gòu)成。這兩個音頻信號的頻率分別來自兩組預(yù)定義的頻率組：行頻組和列頻組。每組分別包括4個頻率，分別抽出一個頻率進行組合就可以組成16種DTMF編碼，分別記作0~9、氣#、A、B、C、D。如下圖1所示。1209Hz133flHe1477由1&13Hz圖1 DTMF信令的編碼要用DSP產(chǎn)生DTMF信號，只要產(chǎn)生兩個正弦波疊加在一起即可；DTMF檢測時采用改進的Goertzel算法，從頻域搜索兩個正弦波的存在。設(shè)計要求及目標基本部分：使用C語言編寫DTMF信號的發(fā)生程序，要求循環(huán)產(chǎn)生0?9、*、#、A、B、C、D對應(yīng)的DTMF信號，并且符合CCITT對DTMF信號規(guī)定的指標。使用C語言編寫DTMF信號的檢測程序，檢測到的DTMF編碼在屏幕上顯示。發(fā)揮部分：利用DTMF信號完成數(shù)據(jù)通訊的功能，并試改進DTMF信號的規(guī)定指標，使每秒內(nèi)傳送的DTMF編碼越多越好。設(shè)計思路DTMF發(fā)生器基于兩個二階數(shù)字正弦振蕩器，一個用于產(chǎn)生行頻，一個用于產(chǎn)生列頻。DSP只要裝載相應(yīng)的系數(shù)和初始條件，就可以只用兩個振蕩器產(chǎn)生所需的八種音頻信號。典型的DTMF信號頻率范圍是700?1700Hz，選取8000Hz作為采樣頻率，即可滿足奈奎斯特定理。DTMF數(shù)字振蕩器對的二階系統(tǒng)函數(shù)的差分方程為:yW)=―提1川—1)—以M此-幻其中昭二口沖，七=1，%=磁,我，我為采樣頻率，為輸出正弦波的頻率，』為輸出正弦波的幅度。該式初值為貝-D=Q，貝T皿氣。在輸入信號中檢測DTMF信號，需要在輸入的數(shù)據(jù)信號流中連續(xù)地搜索DTMF信號頻譜的存在。整個檢測過程分兩步：首先采用Goertzel算法在輸入信號中提取頻譜信息；接著作檢測結(jié)果的有效性檢查。DTMF解碼時在輸入信號中搜索出有效的行頻和列頻。計算數(shù)字信號的頻譜可以采用DFT及其快速算法FFT，而在實現(xiàn)DTMF解碼時，采用Goertzel算法要比FFT更快。通過FFT可以計算得到信號所有譜線，了解信號整個頻域信息，而對于DTMF信號只需關(guān)心其8個行頻/列頻及其二次諧波信息即可，二次諧波的信息用于將DTMF信號與聲音信號區(qū)別開。此時Goertzel算法能更加快速的在輸入信號中提取頻譜信息。Goertzel算法實質(zhì)是一個兩極點的IIR濾波器。要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過。實現(xiàn)設(shè)計所要求的各項功能。按要求撰寫設(shè)計報告。參考文獻高海林、錢滿義.DSP技術(shù)及其應(yīng)用講義.2005年10月⑵TMS320C54xDSPReferenceSetVolume1:CPUandPeripherals.SPRU131GTexasInstrumentInc，2001DTMFToneGenerationandDetection:AnImplementationUsingtheTMS320C54x.SPRA096a,TI.Inc.20005.信號的調(diào)制與解調(diào)信號的調(diào)制和解調(diào)廣泛應(yīng)用于通訊及信息處理領(lǐng)域。調(diào)制就是用低頻的調(diào)制信號去控制高頻載波的某一個參數(shù)，使載波信號的參數(shù)按照調(diào)制信號的規(guī)律變化，可分為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相信號調(diào)制；信號的解調(diào)是調(diào)制的逆過程，是從已調(diào)高頻信號中取出調(diào)制信號，對應(yīng)的分為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相信號的解調(diào)。本設(shè)計要求采用DSP及其A/D、D/A轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)信號的調(diào)制和解調(diào)功能。設(shè)計要求及目標基本部分：使用DSP產(chǎn)生調(diào)幅波和調(diào)頻波。調(diào)制信號MMIC音頻輸入接口輸入，頻率小于1000HZ；載頻由DSP程序內(nèi)部產(chǎn)生，頻率在4000-8000HZ之間，調(diào)幅信號的調(diào)制度為50%。發(fā)揮部分：使用DSP對所產(chǎn)生的調(diào)幅及調(diào)頻信號進行解調(diào)，并通過SPEAKER音頻輸出接口輸出解調(diào)后的信號。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"設(shè)計思路 時打 +―、 廠模擬模擬幅度調(diào)制(AM)的實質(zhì)是頻譜 —fcJ 1 —搬移，其模型如下：輸出已調(diào)調(diào)幅信號的時域一般表示式為膈(0-國+賦f)]。。如^ 』 C偲陌t0 c一/I-cosa)ctIm(t)cos'' Airt制穿謎如果載波的瞬時頻率偏移隨調(diào)制信號f(t)成線性變化，則為頻率調(diào)制。調(diào)頻信號表示式t一一一f=Acos[wt+0+K jf(t)dt]_8其瞬時頻率為%M(t)=?〃+kFft，其中3是未調(diào)載波的標稱角頻率，f(t)是調(diào)制信/、I'-jn、I/—rivi c rivi ，/、ic/—〃7r/、ipi-ji/■-jn、i，▲、、//-*/-j■ijj~i號，系數(shù)kfm稱為頻偏常數(shù)。由數(shù)字振蕩器遞歸的差分方程：y[〃]=A*y[〃-1]-y[〃-2]其中：A=2cos(x)，x=?FM/FS,FS為采樣頻率。就可以迭代計算出調(diào)頻信號的每一個輸出樣點的值，經(jīng)過D/A變換和濾波便可以得到模擬的調(diào)頻信號。要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過。實現(xiàn)設(shè)計所要求的各項功能。按要求撰寫設(shè)計報告。參考文獻高海林、錢滿義.DSP技術(shù)及其應(yīng)用講義.2005年10月⑵TMS320C54xDSPCPUandPeripherals.TexasInstrumentInc2001.TMS320C54xDSPApplicationsandGuide.TexasInstrumentInc2001.6.語音壓縮、存儲和回放語音信號是信息的重要形式，語音信號處理有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，而語音壓縮在語音信號的傳輸、存儲等方面有非常廣泛的作用，而且在通信領(lǐng)域中已經(jīng)有較成熟的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。本設(shè)計要求采用DSP及其A/D、D/A轉(zhuǎn)換器進行語音信號的壓縮、存儲和回放。設(shè)計要求及目標基本部分：使用DSP實現(xiàn)語音壓縮和解壓縮的基本算法，算法類型自定，例如可以采用G.711、G.729等語音壓縮算法。采用A/D轉(zhuǎn)換器從MIC輸入口實時采集語音信號，進行壓縮后存儲到DSP的片內(nèi)和片外RAM存儲器中，存儲時間不小于10秒。存儲器存滿之后，使用DSP進行實時解壓縮，并從SPEAKER輸出口進行回放輸出。使用指示燈對語音存儲和回放過程進行指示。發(fā)揮部分：使用多種算法進行語音的壓縮、存儲和解壓縮，比較它們之間的優(yōu)缺點。設(shè)計思路語音信號的幅度(發(fā)音強度)并非均勻分布，由于小信號占的比例比大信號大很多，因此可以進行非均勻量化。達到這一目標的基本做法是，對大信號使用大的量化間隔，而小信號則使用小的臺階。ITU-TG.711建議的PCMA律和g律語音壓縮標準可以分別將13比特和14比特壓縮為8比特，達到語音壓縮的目的。要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過。實現(xiàn)設(shè)計所要求的各項功能。按要求撰寫設(shè)計報告。參考文獻高海林、錢滿義.DSP技術(shù)及其應(yīng)用講義.2005年10月TMS320C54xDSPCPUandPeripherals.TexasInstrumentInc2001.TMS320C54xDSPApplicationsandGuide.TexasInstrumentInc2001.7.語音噪聲濾波由于環(huán)境的原因，我們采集到語音信號經(jīng)常含有不同程度的噪聲，因此要對語音信號中的噪聲濾除。DSP利用直接存儲器訪問方式DMA采集數(shù)據(jù)時不打擾CPU，因此CPU可以對語音信號進行實時地濾波。本設(shè)計要求利用DSP的DMA方式進行信號采集和信號輸出，對語音信號進行數(shù)字編碼，濾波后進行解碼。設(shè)計要求及目標基本部分：對DMA進行初始化；對A/D、D/A進行初始化；編寫DMA中斷服務(wù)程序和濾波算法程序，實現(xiàn)語音信號的實時濾波；發(fā)揮部分：使用DSP產(chǎn)生帶回波的語音信號；利用自適應(yīng)濾波實現(xiàn)語音信號的回波對消。設(shè)計思路首先利用DSP的DMA方式對外部含噪聲的語音信號進行實時采集，語音信號先經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，利用MCBSP的接收寄存器接收數(shù)據(jù)。編寫濾波算法程序，或調(diào)用DSPLIB中的濾波函數(shù)，對信號進行濾波。濾波后的數(shù)據(jù)利用DMA方式送到D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號。3要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過；將包含噪聲的語音信號進行濾波，從揚聲器輸出端口輸出，比較濾波前后的信號的變化；按要求撰寫設(shè)計報告。4.參考文獻[1]高海林錢滿義DSP技術(shù)及其應(yīng)用自編講義，2005⑵譚浩強C程序設(shè)計(第二版)清華大學(xué)出版社，2003ThomasF.Quatieri著，趙勝渾等譯.離散時間語音處理一原理與應(yīng)用.電子工業(yè)出版社，2004TMS320C54xDSPCPUandPeripherals.TexasInstrumentInc2001.TMS320C54xDSPApplicationsandGuide.TexasInstrumentInc.2001.8.語音識別語音識別(SpeechRecognition)是指讓機器聽懂人說的話，即在各種情況下，準確的識別語音的內(nèi)容，從而根據(jù)其信息，執(zhí)行人的各種意圖或執(zhí)行特定的任務(wù)，其最終目標是實現(xiàn)人與機器進行自然語言通信。利用DSP可以對語音信號進行實時采集、提取語音特征向量、進行語音識別。語音識別系統(tǒng)對語音特征參量的提取可以采用FFT等算法，不同的參數(shù)表示不同的頻譜包絡(luò)。本設(shè)計要求利用DSP的DMA方式進行信號采集和信號處理，對語音信號進行實時識別。設(shè)計要求及目標基本部分：對DMA進行初始化；對A/D、D/A進行初始化；編寫DMA中斷服務(wù)程序，實現(xiàn)語音信號的實時識別；根據(jù)識別系統(tǒng)的類型選擇一種識別方法，采用語音分析方法分析出這種識別方法所要求的語音特征參數(shù)，作為標準模式由機器存儲起來，形成標準模式庫。對語音進行特征參數(shù)的分析，語音信號經(jīng)過相同的通道得到語音參數(shù)，生成測試模板；將測試模板與參考模板進行匹配，將匹配分數(shù)最高的參考模板作為識別結(jié)果，從而實現(xiàn)語音的識別。設(shè)計思路首先利用DSP對語音信號進行分析，提取語音的特征參數(shù)，形成“模板”語音識別系統(tǒng)對特征參量的提取可采用FFT算法。語音識別和說話人識別中的LPC倒譜和MEL倒譜，都與語音的頻譜包絡(luò)密切相關(guān)，不同的參數(shù)表示不同的頻譜包絡(luò)。識別時，對其進行特征參數(shù)的分析，識別參數(shù)可以選擇平均能量、過零數(shù)或平均過零數(shù)、頻譜、倒譜、線性預(yù)測系數(shù)，音長，音調(diào)，聲調(diào)等超音段信息函數(shù)。最后將語音參數(shù)和模板進行比較，從而實現(xiàn)語音的識別。要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過；對語音進行參數(shù)分析，和模板進行比較，實現(xiàn)語音識別；按要求撰寫設(shè)計報告。參考文獻[1]高海林錢滿義DSP技術(shù)及其應(yīng)用自編講義，2005⑵譚浩強C程序設(shè)計(第二版)清華大學(xué)出版社，2003鄒鯤等MATLAB6.x信號處理清華大學(xué)出版社，2002TMS320C54xDSPCPUandPeripherals.TexasInstrumentInc2001.TMS320C54xDSPApplicationsandGuide.TexasInstrumentInc2001.AnAudioExampleUsingDSP/BIOS.TexasInstrumentInc，1999.楊行俊.語音信號數(shù)字處理.北京：電子工業(yè)出版社，1995.RabineLR，Biing.HwangJung.Fundamentalsofspeechrecognition[M].PrenticeHaIlInternation.Inc.1993.9.利用DSP實現(xiàn)信號濾波在信號與信息處理中，提取有用信息就要對信號進行濾波。利用DSP可以實時地對信號進行數(shù)字濾波。本設(shè)計要求利用DSP的DMA方式進行信號采集和信號輸出，同時對外部輸入的信號進行數(shù)字濾波。設(shè)計要求及目標基本部分：對DMA進行初始化；對A/D、D/A進行初始化；編寫DMA中斷服務(wù)程序，實現(xiàn)信號的實時濾波；利用CCS信號分析工具分析信號的頻譜成分，確定濾波器的參數(shù)，利用MATLAB設(shè)計數(shù)字濾波器，提取濾波器參數(shù)；設(shè)計數(shù)字濾波算法，或調(diào)用DSPLIB中的濾波函數(shù)，實現(xiàn)對信號的濾波。發(fā)揮部分：比較加不同窗和階數(shù)時濾波器的濾波效果；測試所設(shè)計濾波器的幅頻特性和相頻特性，并與MATLIB下的設(shè)計結(jié)果進行比較。設(shè)計思路首先利用DSP的DMA方式對外部信號進行實時采集，外部模擬信號先進行A/D轉(zhuǎn)換，利用MCBSP的接收寄存器接收數(shù)據(jù)。利用CCS的頻譜分析工具對輸入信號進行頻譜分析；根據(jù)頻譜成分確定濾波器參數(shù)，然后將參數(shù)提取出來，存放至ODSP存儲區(qū)中。調(diào)用DSPLIB中的FIR或IIR濾波函數(shù)，對信號進行濾波。濾波后的數(shù)據(jù)利用DMA方式送到D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號。要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過；利用信號發(fā)生器產(chǎn)生輸入信號，經(jīng)DSP運算后正確地在示波器上顯示;按要求撰寫設(shè)計報告。參考文獻[1]高海林錢滿義DSP技術(shù)及其應(yīng)用自編講義，2005⑵譚浩強C程序設(shè)計(第二版)清華大學(xué)出版社，2003鄒鯤等MATLAB6.x信號處理清華大學(xué)出版社，2002TMS320C54xDSPCPUandPeripherals.TexasInstrumentInc2001.TMS320C54xDSPApplicationsandGuide.TexasInstrumentInc.2001.10.利用DSP實現(xiàn)自適應(yīng)濾波自適應(yīng)濾波不僅能夠選擇信號，而且能夠控制信號的特性。自適應(yīng)濾波器具有跟蹤信號和噪聲變化的能力，它的系數(shù)能夠被一種自適應(yīng)算法所修改。利用DSP可以實時地對信號進行自適應(yīng)濾波。DSP利用直接存儲器訪問方式DMA采集數(shù)據(jù)時不打擾CPU，因此CPU可以對信號進行實時地濾波。本設(shè)計要求利用DSP的DMA方式進行信號采集和信號輸出，同時對外部輸入的信號進行數(shù)字濾波。設(shè)計要求及目標基本部分：對DMA進行初始化；對A/D、D/A進行初始化；編寫DMA通道傳輸程序，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集和實時地輸出；(3)設(shè)計子自適應(yīng)濾波算法，或調(diào)用DSPLIB中的自適應(yīng)函數(shù)，實現(xiàn)對信號的自適應(yīng)濾波。發(fā)揮部分：濾波后信號實時輸出的同時，將數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)文件中；利用自適應(yīng)濾波實現(xiàn)語音信號回波對消。設(shè)計思路首先利用DSP的DMA方式對外部信號進行實時采集，外部模擬信號先進行A/D轉(zhuǎn)換，利用MCBSP的接收寄存器接收數(shù)據(jù)。編寫自適應(yīng)濾波算法程序，或調(diào)用DSPLIB中的lms濾波函數(shù)，對信號進行自適應(yīng)濾波。濾波后信號存放數(shù)據(jù)區(qū)滿發(fā)出中斷，請求信號輸出。利用DMA方式將傳輸輸出數(shù)據(jù)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出。要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過；利用信號發(fā)生器產(chǎn)生輸入信號，經(jīng)DSP運算后正確地在示波器上顯示；按要求撰寫設(shè)計報告。參考文獻[1]高海林錢滿義DSP技術(shù)及其應(yīng)用自編講義，2005⑵譚浩強C程序設(shè)計(第二版)清華大學(xué)出版社，2003PauloS.R.Diniz著，劉郁林等譯.自適應(yīng)濾波算法與實現(xiàn)(第二版).電子工業(yè)出版社2004TMS320C54xDSPCPUandPeripherals.TexasInstrumentInc2001.TMS320C54xDSPApplicationsandGuide.TexasInstrumentInc.2001.11.實時信號的譜分析在信息處理中，可以對信號進行時域分析，也可以對信號進行變換域分析，在頻域?qū)π盘栠M行頻譜分析是最常見的分析之一。利用DSP可以實時地對信號進行頻譜分析一快速傅立葉變換FFT。本設(shè)計要求利用DSP的DMA方式進行信號采集和信號輸出，同時對外部輸入的信號進行頻譜分析。設(shè)計要求及目標基本部分：對DMA進行初始化；對A/D、D/A進行初始化；編寫DMA中斷服務(wù)程序，實現(xiàn)信號的實時譜分析;；設(shè)計FFT算法，或調(diào)用DSPLIB中的FFT函數(shù)，實現(xiàn)對信號的頻譜分析；利用CCS信號分析工具分析信號的頻譜成分，MFFT算法結(jié)果進行驗證。發(fā)揮部分：利用CCS的Profiler工具計算FFT算法所需要的時間，并根據(jù)實時性要求進行必要的算法優(yōu)化；信號頻譜數(shù)據(jù)實時輸出到揚聲器輸出接口，并在示波器上進行顯示；設(shè)計思路首先利用DSP的DMA方式對外部信號進行實時采集，外部模擬信號先進行A/D轉(zhuǎn)換，利用MCBSP的接收寄存器接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存放到到DSP存儲區(qū)中。設(shè)計FFT算法或調(diào)用DSPLIB中的rfft或cfft頻譜分析函數(shù)，對信號進行快速傅立葉變換。頻譜數(shù)據(jù)利用DMA方式送到D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號在示波器上顯示。要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過；利用信號發(fā)生器產(chǎn)生輸入信號，經(jīng)DSP運算后正確地在示波器上顯示；按要求撰寫設(shè)計報告。參考文獻[1]高海林錢滿義DSP技術(shù)及其應(yīng)用自編講義，2005⑵譚浩強C程序設(shè)計(第二版)清華大學(xué)出版社，2003鄒鯤等MATLAB6.x信號處理清華大學(xué)出版社，2002TMS320C54xDSPCPUandPeripherals.TexasInstrumentInc2001.TMS320C54xDSPApplicationsandGuide.TexasInstrumentInc.2001.12.DCT離散余弦變換的DSP實現(xiàn)離散余弦變換DCT(Discretecosinetransform)是圖像數(shù)據(jù)壓縮中經(jīng)常采用一種編碼。由于圖象數(shù)據(jù)一般較大，而DSP的內(nèi)部存儲器容量較小，所以可以考慮將圖象數(shù)據(jù)存放到片夕卜RAM上，經(jīng)DCT變換后，再將變換后的數(shù)據(jù)提取到外部的數(shù)據(jù)文件中。比較DCT變換前后數(shù)據(jù)的大小，并在Matlab中對比變換后的圖象。設(shè)計要求及目標基本部分：學(xué)會設(shè)置使用DSP片外RAM；學(xué)會通過CCS將數(shù)據(jù)文件提取到DSP片外RAM中；編寫DCT算法程序，對圖象數(shù)據(jù)進行變換；學(xué)會在Matlab中顯示圖象。發(fā)揮部分：圖象數(shù)據(jù)DCT變換后可以在CCS下直接顯示。設(shè)計思路首先需要對DSP片外RAM進行設(shè)置，以便存放圖象數(shù)據(jù)，可以通過設(shè)置DSP的寄存器來實現(xiàn)對DSP片外RAM的訪問。在Matlab中將原始圖象存儲為數(shù)據(jù)格式，再通過CCS提取到DSP片外RAM中。編寫DCT變換算法程序，對圖象數(shù)據(jù)進行變換，變換后的數(shù)據(jù)再次存放到DSP片外RAM中。最后將其數(shù)據(jù)通過CCS提取到外部數(shù)據(jù)文件中，在Matlab中顯示變換后的圖象。3要求完成的任務(wù)編寫C語言程序，并在CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過；圖象數(shù)據(jù)經(jīng)由CCS，在DSP的片外RAM和計算機中傳遞；對比變換前后的圖象數(shù)據(jù)在Matlab中顯示圖象，并進行對比；按要求撰寫設(shè)計報告。4.參考文獻[1]高海林錢滿義DSP技術(shù)及其應(yīng)用自編講義，2005⑵譚浩強C程序設(shè)計(第二版)清華大學(xué)出版社，2003鄒鯤等MATLAB6.x信號處理清華大學(xué)出版社，2002TMS320C54xDSPCPUandPeripherals.TexasInstrumentInc2001.TMS320C54xDSPApplicationsandGuide.TexasInstrumentInc.2001.二、《DSP應(yīng)用課程設(shè)計》教學(xué)大綱課程編號：14S148Q課程層次：必修課學(xué)分數(shù)：課程層次：必修課學(xué)分數(shù)：1?5編寫時間：2006年1月學(xué)時數(shù)：24執(zhí)筆人：錢滿義高海林一、教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標本課程設(shè)計是信息與通信、自動化和電子科學(xué)技術(shù)專業(yè)本科生進行綜合能力培養(yǎng)的實踐課程，是培養(yǎng)學(xué)生DSP系統(tǒng)的軟硬件工程設(shè)計能力的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對于全面、系統(tǒng)、深入地理解與掌握信號處理知識與設(shè)計方法具有重要的教學(xué)意義。本課程設(shè)計著重培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用信號處理的理論和方法，實現(xiàn)在DSP硬件開發(fā)平臺下的信號分析與處理，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。通過本設(shè)計過程的教學(xué)實踐，使學(xué)生做到：建立信號處理系統(tǒng)的概念，學(xué)會使用DSP處理器；了解DSP處理系統(tǒng)的關(guān)鍵器件的使用方法；掌握DSP課程設(shè)計的基本方法，鞏固信號處理的基本理論知識；掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊的基本方法，學(xué)會閱讀原版英文資料；掌握DSP集成開發(fā)環(huán)境的使用和調(diào)試方法；掌握DSP片外資源和片上資源訪問的基本方法，如存儲器、定時器、McBSP、DMA、A/D和D/A轉(zhuǎn)換器等。二、課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分配課程設(shè)計分為四個階段：實驗教學(xué)(8學(xué)時)其中：緒論(2學(xué)時)DSP技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展；DSP開發(fā)的基本方法；DSP實驗硬件系統(tǒng)簡介；集成開發(fā)環(huán)境(CCS)的使用(2學(xué)時)DSP的C語言編程的方法；CCS下DSP程序的調(diào)試和運行方法；DSP實驗(4學(xué)時)介紹和演示基本型實驗，提供實驗?zāi)０澹ㄟ^不同的實驗學(xué)習(xí)CCS調(diào)試方法和DSP各資源的使用方法。這些實驗包括：CCS的基本使用及調(diào)試實驗；5402DSK板的資源設(shè)置與編程實驗；定時器基本實驗；定時器中斷方式實驗；信號發(fā)生實驗；編譯碼器及多通道同步串口實驗；FFT實驗；（8）DSP實現(xiàn)數(shù)字濾波實驗；（二） 方案論證（4學(xué)時）介紹課程的基本情況和要求，要求學(xué)生從綜合設(shè)計參考題目中選做一個，認真閱讀教材，根據(jù)技術(shù)指標，進行方案分析，獨立完成設(shè)計。學(xué)生也可以自選課題。設(shè)計工作內(nèi)容如下：（1） 題