dsp课设fft的lcd频谱

目 录

绪 论 ......................................................................................................................................... 1 1 DSP/BIOS系统基本原理 ......................................................................................................... 2 1.1 DSP/BIOS系统介绍 ........................................................................................................... 2 1.2 DSP/BIOS实现功能 ........................................................................................................... 2

《数字信号处理与DSP应用》

课程论文

论 文 题 目： 基于DSP用FFT变换 进行频谱分析

作 者： 仇亚军

学 号： 2011160901

专 业： 集成电路工程

班 级： 机电6班

课程指导教师： 黄乡生

基于DSP用FFT变换进行分析

摘要： 随着计算机和微电子技术的飞速发展，基于数字信号处理的频谱分析已

经应用到各个领域并且发挥着重要作用。信号处理方法是当前机械设备故障诊断中重要的技术基础之一，分析结果的精确程度是诊断成功与否的关键因素。研究频谱分析是当前主要的发展方向之一。数字信号处理基本上从两个方面来解决信号的处理问题：一个是时域方法，即数字滤波；另一个是频域方法，即频谱分析.

本文主要介绍了离散傅里叶变换以及快速傅里叶变换，通过对DFT以及FFT算法进行研究，从基础深入研究和学习，掌握FFT算法的关键。通过对DSP芯片工作原理以及开发环境的学习，

实验二 FFT频谱分析及应用 一、实验目的：

1、通过实验加深对FFT的理解；

2、熟悉应用FFT对典型信号进行频谱分析的方法。 二、实验内容

使用MATLAB程序实现信号频域特性的分析。涉及到离散傅立叶变换(DFT)、快速傅立叶变换(FFT)及信号频率分辨率等知识点。 三、实验原理与方法和手段

在各种信号序列中，有限长序列占重要地位。对有限长序列可以利用离散傅立叶变换(DFT)进行分析。DFT不但可以很好的反映序列的频谱特性，而且易于用快速算法(FFT)在计算机上进行分析。

有限长序列的DFT是其z变换在单位圆上的等距离采样，或者说是序列傅立叶的等距离采样，因此可以用于序列的谱分析。FFT是DFT的一种快速算法，它是对变换式进行一次次分解，使其成为若干小数据点的组合，从而减少运算量。

在MATLAB信号处理工具箱中的函数

fft（x,N）,可以用来实现序列的N点快速傅立叶变换。

经函数fft求得的序列一般是复序列，通常要求出其幅值和相位。MATLAB中提供了求复数的幅值和相位的函数：abs、angle，这些函数一般和fft同时使用。 四、实验组织运行要求

1、学生在进行实验前必须进行充分的预习，熟悉实验内容；

1

2、学生根据实验

摘 要

本次课程设计主要运用CCS这一工具实现快速傅里叶变换（FFT）。CCS(Code Composer Studio)是一种针对TM320系列DSP的集成开发环境，在Windows操作系统下，采用图形接口界面，提供环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等工具，可以帮助用户在一个软件环境下完成编辑、编译、链接、调试和数据分析等工作。

CCS有两种工作模式，即软件仿真器和硬件在线编程。软件仿真器工作模式可以脱离DSP芯片，在PC上模拟DSP的指令集和工作机制，主要用于前期算法实现和调试。硬件在线编程可以实时运行在DSP芯片上，与硬件开发板相结合进行在线编程和调试应用程序。

关键词：CCS; 快速傅里叶变换（FFT）;

目 录

第1章 概 述 ................................................ 1 1.1设计任务 ................................................ 1 1.2设计要求 ................................................ 1 第2章 快速傅里叶变换FFT的原理 .............

湖南科技大学 信息与电气工程学院

《课程设计报告》

题 目： 基于DSP芯片的函数信号的FFT 专 业： 通信工程 班 级： 01班 姓 名： 学 号： 指导教师：

2015年 12 月 24 日

信息与电气工程学院 课程设计任务书

20 —20 学年第 学期

专业： 通信工程 学号： 姓名：

课程设计名称： DSP原理及应用 设计题目： 基于DSP芯片的函数信号的FFT

完成期限：自 2015 年 12 月 21 日至 2015 年 12 月 24 日共 1 周 设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：

《DSP原理及应用课程设计》是配合

湖南科技大学 信息与电气工程学院

《课程设计报告》

题 目： 基于DSP芯片的函数信号的FFT 专 业： 通信工程 班 级： 01班 姓 名： 学 号： 指导教师：

2015年 12 月 24 日

信息与电气工程学院 课程设计任务书

20 —20 学年第 学期

专业： 通信工程 学号： 姓名：

课程设计名称： DSP原理及应用 设计题目： 基于DSP芯片的函数信号的FFT

完成期限：自 2015 年 12 月 21 日至 2015 年 12 月 24 日共 1 周 设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：

《DSP原理及应用课程设计》是配合

实验六 FFT频谱分析实验

一、实验目的

1 通过实验加深对快速傅立叶变换（FFT）的认识； 2 了解FFT点数与频谱分辨率的关系；

3 熟悉掌握实验中所需设备及仪器的使用方法； 4 掌握常见波形的频谱特点。

二、实验器材

1、信号发生器 1台 2、DSO-2902/512K型测试仪 1台 3、实验箱 1台 4、单管、多级、负反馈电路实验板 1块 三、实验原理

对于一个电信号，可以用它随时间的变化情况（即波形）来表示，也可以用信号所含的各种频率分量（即频谱分布）来表示。用示波器实现的波形测试方法称为时域分析法，用频谱分析仪观察信号频谱的方法称为频域分析法。频谱是指对信号中各种频率成分的幅度按频率顺序排列起来构成的图形。对于任意电信号的频谱所进行的研究，称为频谱分析。

一个周期信号，由基波和各次谐波组成。其频谱如图6-1所示。图中每一根纵线的长短代表一种正弦分量幅值的大小，并且只取正值。这些纵线称为“谱线”。

既然上述时域和频域两种分析方法都可

基于加窗FFT的频谱分析

设信号为x(t)=sin(ωt+10π/180)+0.5sin(3ωt+20π/180)+0.5sin(5ωt+40π/180)+0.4sin(7ωt+60π/180)+0.3sin(9ωt+80π/180)+0.2sin(11ωt+90π/180) ，ω=99π。

1、分别用矩形窗、汉宁窗、哈明窗、布莱克曼窗+FFT对信号进行频谱分析，分析各窗函数对频谱分析的影响；

2、在采样频率一定时，增加截断时间长度，分析截断时间长度对频谱分析的影响；

3、在截断时间长度一定时，修改采样频率，分析采样频率对频谱分析的影响； 4、给出所有MATLAB程序及相关频谱图.

1. 该信号的最高频率fc=544.5Hz,Tcmax=0.02s,为了分析各窗函数对频谱分析的影响，暂定采样频率fs=2048Hz=3.76f*fc, 截断时间Tp=Tcmax=0.02s, 所以采样周期T=1/fs;采样点数N=Tp/T=40,做4096点DFT运算 首先观察各窗函数的时域和频域波形

矩形窗时域210.80.610.40.50.200.40.200.40.20hanning窗时域10.80.6hamming窗时域10.80.6blackman

信息与电气工程学院 课程设计任务书

2015 —2016 学年第 二 学期

专业： 通信工程 学号： 姓名： 课程设计名称： DSP课程设计

设计题目： 基于DSP芯片的函数信号的FFT 完成期限：自 2015 年 12 月 16 日至 2015 年 12 月 30 日共 2 周 设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：

1、设计依据

1.1函数信号发生电路的构成，该电路的核心器件是ICL8038，产生高精度正弦波、三角波和方波。

2.2 FFT 的原理和参数生成公式。

2、设计要求

1． 熟悉FFT在实际中应用的效果； 2． 熟悉正弦、三角、方波信号的FFT变换；

3、主要内容：

利用函数信号发生器产生正弦波、三角波和方波。并且基于DSP芯片对其进行FFT变换。

1

指导教师（签字）： 批准日期： 年 月 日

2

摘 要

快速傅里叶变换（FFT）是将信号从时域变换到频域的一

信息与电气工程学院 课程设计任务书

2015 —2016 学年第 二 学期

专业： 通信工程 学号： 姓名： 课程设计名称： DSP课程设计

设计题目： 基于DSP芯片的函数信号的FFT 完成期限：自 2015 年 12 月 16 日至 2015 年 12 月 30 日共 2 周 设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：

1、设计依据

1.1函数信号发生电路的构成，该电路的核心器件是ICL8038，产生高精度正弦波、三角波和方波。

2.2 FFT 的原理和参数生成公式。

2、设计要求

1． 熟悉FFT在实际中应用的效果； 2． 熟悉正弦、三角、方波信号的FFT变换；

3、主要内容：

利用函数信号发生器产生正弦波、三角波和方波。并且基于DSP芯片对其进行FFT变换。

1

指导教师（签字）： 批准日期： 年 月 日

2

摘 要

快速傅里叶变换（FFT）是将信号从时域变换到频域的一