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湖南科技大学 信息与电气工程学院

《课程设计报告》

题目:专

题

目:

专

业:

班

级:

姓

名:

学

号:

指导教师:

基于DSP芯片的函数信号的FFT

通信工程

01班

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DSP原理及应用理论教学，为通信工程和电子信息 工程专业开设的专业技术技能设计，课程设计对通信工程和电子信息工程专业的学生是一个 非常重要的实践教学环节。通过课程设计，使学生综合运用DSP技术课程和其他有关先修课 程的理论和生产实际知识去分析和解决具体问题的能力得到提高，并使其所学知识得到进一 步巩固、深化和发展。通过课程设计初步培养学生对工程设计?的独立工作能力，学习设计的 一般方法。通过课程设计树立正确的设计思想，提高学生分析问题、解决问题的能力。通过 课程设计训练学生的设计基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准与规范 等。

要求：

(1)按时参加课程设计指导，定期汇报课程设计进展情况。

(2)广泛收集相关技术资料。

(3)独立思考，刻苦钻研，严禁抄袭。

(4)按时完成课程设计任务，认真、正确地书写课程设计报告。

(5)培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。

主要内容：

(1)熟悉DSP处理器及其结构性能，掌握DSP芯片配套开发工具的使用方法。

(2)按要求设计出硬件电路。

(3)画出硬件连接原理图，并对硬件工作原理进行说明。

(4)给出软件流程图及编写程序，每一条指令的后面附上相应的注释。

(5)进行软、硬件调试，检查是否达到相关的功能。

(6)写出调试方法。

(7)设计报告结尾附上心得体会。

指导教师(签字)：

批准日期：年 月 日

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摘要

TOC \o "1-5" \h \z 一、实验目的4

二、实验设备4

三、实验内容4

四、实验原理4

五、FFT算法的DSP实现过程5

六、设计步骤7

七、编译程序9

八、实验过程10

九、实验结果13

十、问题与思考13

d■■一、心得体会14

十二、参考文献14

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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而来解决 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，掌握CCS的简单调 试和软件仿真，在DSP芯片上实现对信号的实时频谱分析。

关键字：DSP FFT算法频谱分析

一、实验目的

加深对DFT算法原理和基本性质的理解；

熟悉FFT的算法原理和FFT子程序的算法流程和应用：

学习DSP中FFT的设计和编程思想；

学习使用CCS的波形观察器观察波形和频谱情况：

熟悉FFT在实际中应用的效果：

熟悉正弦、三角、方波信号的FFT变换；

二、实验设备

1 . 一台装有CCS软件的计算机；

DSP实验箱：

DSP硬件仿真器；

网络交叉线。

三、实验内容

用DSP汇编语言及C语言进行编程，实现FFT运算、对输入信号进行频谱分析。

四、实验原理

信号发生器模块可以产生20 Hz ~ 20 kHz的函数信号。信号波形有正弦波、三角波、方波；信号输 岀幅度Vpp在0 “ 3. 3V范围内可调：输出阻抗约600Q左右。

信号发生器模块的主要函数信号发生电路及缓冲放大电路如下图所示。

侍号发生滞模快

首先简单介绍函数信号发生电路的构成，该电路的核心器件是ICL8038,它是单片多波形振荡集成电 路，可以用很少的外囤元件产生髙精度正弦波、三角波和方波。其电路功能框图如下：

+Vcc

其工作波