实验八 快速傅立叶变换(FFT)实验.docVIP

实验七 快速傅立叶变换（FFT）实验 一 实验目的 熟悉CCS 集成开发环境； 了解FFT的算法原理和基本性质； 熟悉DSP中cmd文件的作用及对它的修改； 学习用FFT 对连续信号和时域信号进行频谱分析的方法； 利用DSPLIB中现有的库函数； 了解DSP 处理FFT 算法的特殊寻址方式； 熟悉对FFT的调试方法。 二 实验内容 本实验要求使用FFT变换对一个时域信号进行频谱分析，同时进行IFFT。这里用到时域信号可以是来源于信号发生器输入到CODEC输入端，也可以是通过其他工具计算获取的数据表。本实验使用Matlab语言实现对FFT算法的仿真，然后将结果和DSP分析的结果进行比较，其中原始数据也直接来自Matlab。 三 实验原理 一个N 点序列的DFT ,以及IDFT分别定义为： 如果利用上式直接计算DFT,对于每一个固定的m,需要计算N次复数乘法，N-1次加法,对于N个不同的m,共需计算N的2次方复数乘法,N*(N-1)次复数加法.显然,随着N的增加,运算量将急剧增加, 快速傅里叶算法有效提高计算速度（本例使用基2 FFT快速算法）,利用FFT算法只需(N/2)logN次运算。 四 知识要点 . CMD文件的功能及编写 一种特殊的寻址方式：间接寻址 间接寻址是按照存放在某个辅助寄存器的16位地址寻址的。C54x的8个辅助寄存器 （AR0—AR7）都可以用来寻址64K字数据存储空间中的任何一个存储单元。 TMS320C54x DSPLIB 中关于FFT 变换的一些函数的调用（SPRA480B.pdf） 利用DSPLIB库时，在主程序中要包含头文件：54xdsp.lib FFT 在CCS 集成开发环境下的相关头文件 #include type.h //定义数据类型的头文件 #include math.h //数学函数的头文件，如sqrt. #include tms320.h //定义数据类型的头文件 #include dsplib.h // DSPLIB库文件 五 实验程序说明 1、实验主要函数 /***************************正变换*************************************/ cbrev(x,x,NX/2); //倒序 rfft(x,64,0); //实数FFT变换 //求频谱 由于FFT程序计算得到的数据只是频谱的实部和虚部，不包含计算幅度谱的//成分（所以描述DSP的参数中给出计算N点FFT的时间，是指不含计算幅度谱的时间），//因此要得到幅度频谱，必须另外增加程序语句来实现。 for(i=0;iNX;i=i+2) { p=x[i]; //实部 q=x[i+1]; //虚部 n=p*p+q*q; //实部平方加虚部平方 f[m]=sqrt(n); //开方后存到f数组中 m++; } /**************************反变换************************************/ unpacki(x,NX); //还原 cbrev(x,x,NX/2); //倒序 rifft(x,NX,1); //实数IFFT变换 2、各个函数的说明（详情见SPRA480B.pdf） （1）void cbrev（DATA *x,DATA*r,unshort n） 功能： 为了FFT/IFFT得到一个正确顺序的变换结果，对他们的输入数据进行倒序。 入口参数： x[2*n] x是一个2*n项的一维数组，数组中数据定义为短整型（16位有符号整型）。 数组x是作为输入数据，函数对他的数据进行倒序。 r[2*n] r是一个2*n项的一维数组，数组中数据定义为短整型（16位有符号整形）。 数组r是作为输出数据，函数对x倒序后的结果存到r中。 n 定义为数组中复数的个数（两个实数表示一个复数），即为数组大小的1/2。 函数的使用： 函数是对复数进行倒序的，即把数组x