DSP-FFT实验报告.doc

DSP技术课程设计
(FFT)

作者姓名：钟 欣

专业名称：电子科学与技术

指导教师：张 双

15

目录
一、 实验结果 3
1.1 正弦信号输入的结果 3
1.2 余弦信号输入的结果 4
心得 5
参考文献 6
附件1 正弦信号程序 7
A1.1 正弦信号fft.c文件 7
A1.2 INRAM.cmd文件 11
附件2 余弦信号程序 12
A2.1 余弦信号fft.c文件 12

一、实验结果
1.1正弦信号输入的结果

1.2余弦信号输入的结果

心得
通过本次的DSP设计课程，我学会了在CCS软件平台上运用C语言编程来实现傅里叶运算。在课程中老师讲解了的基本原理，以及如何通过运用C语言编程来实现。
实验过程中，通过对傅里叶变换的深入了解，以及老师对程序的讲解，我成功的实现了正弦和余弦的傅里叶变换运算，完成了实现要求。这次课程让我对傅里叶变换有了更加深入的了解。
在使用CCS软件时，要注意加上rts.lib文件，避免出错；
还有就是func.h文件要放在工程文件夹里，不然要出错，还有就是int 和float之间的区分。
我经过此次的学习后，无论是傅里叶变换的原理，还是DSP编程方面，都有了很大的提升。这对以后的课程学习提供了坚实的基础。我也从中获益良多。

参考文献
[1]杨明广. C程序设计教材. 四川科学技术出版社, 2012.

[2]邹彦. DSP原理及应用（修订版）. 电子工业出版社, 2002.

[3]吴京. 信号分析与处理（修订版）. 电子工业出版社, 2014.

附件1 正弦信号程序
A1.1 正弦信号fft.c文件
/*******************************************************
fft.c
*******************************************************/
include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include"func.h"

#define PI 3.14159265358979323846
#define SAMPLENUMBER 128

void FFT();
void InitForFFT();
void MakeWave();

float INPUT[SAMPLENUMBER],DATA[SAMPLENUMBER];
float fWaveR[SAMPLENUMBER],fWaveI[SAMPLENUMBER],w[SAMPLENUMBER];
float sin_tab[SAMPLENUMBER],cos_tab[SAMPLENUMBER];

main()
{
int i;
InitForFFT();
MakeWave() ;
for(i=0;i<SAMPLENUMBER;i++ )
{
fWaveR[i]=INPUT[i];
fWaveI[i]=0.0f;
w[i]=0.0f;
}
FFT(fWaveR,fWaveI);
for(i=0;i<SAMPLENUMBER;i++)
{
DATA[i]=w[i];
}
while(1);
}
void FFT(float dataR[SAMPLENUMBER],float dataI[SAMPLENUMBER])
{
int x0,x1,x2,x3,x4,x5,x6,xx;
int i,j,k,b,p,L;
float TR,TI,temp;
for( i=0;i<SAMPLENUMBER;i++ )
{
x0=x1=x2=x3=x4=x5=x6=0;
x0=i&0x01; x1=(i/2)&0x01 ; x2=(i/4)&0x01 ; x3=(i/8)&0x01;
x4=(i/16)&0x01; x5=(i/32)&0x01; x6=(i/64)&0x01;
xx=x0*64+x1*32+x2*16+x3*8+x4*4+x5*2+x6;
dataI[xx]=dataR[i];
}
for( i=0;i<SAMPLENUMBER;i++ )
{
dataR[i]=dataI[i]; dataI[i]=0;
}
for( L=1;L<=7;L++)
{
b=1; i=L-1;
while ( i>0 )
{
b=b*2; i--;
}
for(j=0;j<=b-1;j++)
{
p=1;i=7-L;;
while(i>0)
{
p=p*2;i--;
}
p=p*j;
for(k=j;k<128;k=k+2*b)
{
TR=dataR[k];TI=dataI[k];temp=dataR[k+b];
dataR[k]=dataR[k]+dataR[k+b]*cos_tab[p]+dataI[k+b]*sin_tab[p];
dataI[k]=dataI[k]-dataR[k+b]*sin_tab[p]+dataI[k+b]*cos_tab[p];
dataR[k+b]=TR-dataR[k+b]*cos_tab[p]-dataI[k+b]*sin_tab[p];
dataI[k+b]=TI+temp*sin_tab[p]-dataI[k+b]*cos_tab[p];
}
}
}
for(i=0;i<SAMPLENUMBER/2;i++)
{
w[i]=sqrt(dataR[i]*dataR[i]+dataI[i]*dataI[i]);
}

}
void InitForFFT()
{
int i;
for(i=0;i<SAMPLENUMBER;i++)
{
sin_tab[i]=sin(PI*2*i/SAMPLENUMBER);
cos_tab[i]=cos(PI*2*i/SAMPLENUMBER);
}
}
void MakeWave()
{
int i;
for(i=0;i<SAMPLENUMBER;i++)
{
INPUT[i]=sin(PI*2*i/SAMPLENUMBER*3)*1024;
}
}

/*******************************************************
** End of File
*******************************************************/

A1.2 INRAM.cmd文件
/*******************************************************
INRAM.cmd
*******************************************************/
-stack 0x100
MEMORY {
PAGE 0:
RESEVE: org 00h len = 0x80
PAGE 0:
PROG1: org = 0x0100 len = 0x1200
PAGE 0:
VECT: org = 0x0080, len = 0x80
PAGE 1:
RESEVE1: org 00h len = 0x1300
PAGE 1:
DARAM2: org = 0x1300 len = 0x400
PAGE 1:
DARAM1: org = 0x1700 len = 0x2900
}
SECTIONS{
.text : > PROG1 PAGE 0
.cinit : > PROG1 PAGE 0
.switch: > PROG1 PAGE 0
.vectors:> VECT PAGE 0
.const: > DARAM1 PAGE 1
.bss : > DARAM1 PAGE 1
.stack : > DARAM2 PAGE 1
.system: > DARAM2 PAGE 1
.data : > DARAM2 PAGE 1
}
/*******************************************************
End of File
*******************************************************/

附件2 余弦信号程序
A2.1 余弦信号fft.c文件
/*******************************************************
fft.c
*******************************************************/
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include"func.h"
#define PI 3.14159265358979323846
#define SAMPLENUMBER 128
void FFT();
void InitForFFT();
void MakeWave();
float INPUT[SAMPLENUMBER],DATA[SAMPLENUMBER];
float fWaveR[SAMPLENUMBER],
fWaveI[SAMPLENUMBER],w[SAMPLENUMBER];
float sin_tab[SAMPLENUMBER],cos_tab[SAMPLENUMBER];
main()
{
int i;
InitForFFT();
MakeWave() ;
for(i=0;i<SAMPLENUMBER;i++ )
{
fWaveR[i]=INPUT[i];
fWaveI[i]=0.0f;
w[i]=0.0f;
}
FFT(fWaveR,fWaveI);
for(i=0;i<SAMPLENUMBER;i++)
{
DATA[i]=w[i];
}
while(1);
}
void FFT(float dataR[SAMPLENUMBER],float dataI[SAMPLENUMBER])
{
int x0,x1,x2,x3,x4,x5,x6,xx;
int i,j,k,b,p,L;
float TR,TI,temp;
for( i=0;i<SAMPLENUMBER;i++ )
{
x0=x1=x2=x3=x4=x5=x6=0;
x0=i&0x01; x1=(i/2)&0x01 ; x2=(i/4)&0x01 ; x3=(i/8)&0x01;
x4=(i/16)&0x01; x5=(i/32)&0x01; x6=(i/64)&0x01;
xx=x0*64+x1*32+x2*16+x3*8+x4*4+x5*2+x6;
dataI[xx]=dataR[i];
}
for( i=0;i<SAMPLENUMBER;i++ )
{
dataR[i]=dataI[i]; dataI[i]=0;
}
for( L=1;L<=7;L++)
{
b=1; i=L-1;
while ( i>0 )
{
b=b*2; i--;
}
for(j=0;j<=b-1;j++)
{
p=1;i=7-L;;
while(i>0)
{
p=p*2;i--;
}
p=p*j;
for(k=j;k<128;k=k+2*b)
{
TR=dataR[k];TI=dataI[k];temp=dataR[k+b];
dataR[k]=dataR[k]+dataR[k+b]*cos_tab[p]+dataI[k+b]*sin_tab[p];
dataI[k]=dataI[k]-dataR[k+b]*sin_tab[p]+dataI[k+b]*cos_tab[p];
dataR[k+b]=TR-dataR[k+b]*cos_tab[p]-dataI[k+b]*sin_tab[p];
dataI[k+b]=TI+temp*sin_tab[p]-dataI[k+b]*cos_tab[p];
}
}
}
for(i=0;i<SAMPLENUMBER/2;i++)
{
w[i]=sqrt(dataR[i]*dataR[i]+dataI[i]*dataI[i]);
}
}
void InitForFFT()
{
int i;
for(i=0;i<SAMPLENUMBER;i++)
{
sin_tab[i]=sin(PI*2*i/SAMPLENUMBER);
cos_tab[i]=cos(PI*2*i/SAMPLENUMBER);
}
}
void MakeWave()
{
int i;
for(i=0;i<SAMPLENUMBER;i++)
{
INPUT[i]=cos(PI*2*i/SAMPLENUMBER*3)*1024;
}
}
/*******************************************************
End of File
*******************************************************/