DSP課程設(shè)計-基于C語言實現(xiàn)256點的FFT精選

XX 大學(xué)

J1111111 UNIVERSITY

DSP 課 程 設(shè) 計

基于CCS 的FFT 算法的C 語言實現(xiàn)和驗證

學(xué)院名稱：

專業(yè)班級：

學(xué) 號：

學(xué)生姓名：

指導(dǎo)教師姓名：

201 年 0 月 0 日

一、 課程設(shè)計目的

1.此次課程設(shè)計與理論課、實驗課一同構(gòu)成 《DSP 芯片的原理與開發(fā)應(yīng)用》完

整課程體系；

2.針對理論課、實驗課中的重點內(nèi)容和難點內(nèi)容進(jìn)行再補(bǔ)充和完善；

3.以原理算法的實現(xiàn)和驗證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)計整體要求

1. 設(shè)計要求：

(1)設(shè)計一個以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 中仿真實現(xiàn)方案功能；

(3)在硬件試驗箱上由硬件實現(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；

參考實驗指導(dǎo)和示例工程掌握5509 芯片A/D 的C 語言基本控制

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)計的準(zhǔn)備；

1

? 第二天到第五天為FFT 軟仿真設(shè)計與驗證

FFT 算法C 語言實現(xiàn)與驗證

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)計檢測信號，驗證FFT 算法的正確性及FFT 的部分性質(zhì)；

運(yùn)用FFT 完成IFFT 計算；

? 第六天為軟硬系統(tǒng)集成設(shè)計和調(diào)試

系統(tǒng)集成，實現(xiàn)硬件頻譜分析

整合前兩個工程，實現(xiàn)連續(xù)信號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

測試開發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行效果；

基于現(xiàn)有系統(tǒng)，對于實時頻譜分析給出進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計和系統(tǒng)改良

方案。

? 第七天為現(xiàn)場答辯。

三、 設(shè)計原理

1．離散傅里葉變換DFT

對于長度為N 的有限長序列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，對某個k 值，直接

按(1)式計算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，對所

2

2

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

值(如 1024 點)來說，直接計算它的DFT 所需要的計算量是很大的，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 中有些項合并，減少了乘法積項，又可以將

長序列的DFT 分解成幾個短序列的DFT。FFT 就是利用

總結(jié)

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