主頁 > 技術文章 > 信號與系統(tǒng)實驗箱--DSP數(shù)字信號處理單元實驗 2021-12-01

信號與系統(tǒng)實驗箱--DSP數(shù)字信號處理單元實驗

一、實驗目的
了解DSP數(shù)字信號處理單元的功能、原理及其組成。
二、DSP數(shù)字信號處理單元的基本組成與工作原理
DSP數(shù)字信號處理單元的核心芯片是TI公司TMS320c5402，再配上A/D、D/A接口電路，即可在軟件的配合下完成數(shù)字濾波器的設計、卷積、信號分解、頻譜分析等實驗。下面分別作簡要介紹：
1.數(shù)字濾波器的設計：實驗平臺可以實現(xiàn)各種特性的濾波器，方法一、利用我們提供的“數(shù)字信號處理實驗輔助設計與分析系統(tǒng)”，進行濾波器的設計；方法二、利用MATLAB自帶的濾波器設計軟件FDATOOL。用法：在MATLAB的命令窗口中輸入“FDATOOL”，再按回車即可。用上述兩種方法，將你要實現(xiàn)的濾波器的性能參數(shù)轉(zhuǎn)換為沖激響應的系數(shù)，將沖激響應系數(shù)和輸入信號（A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號）進行相關運算后的數(shù)據(jù)從D/A輸出，即可實現(xiàn)你設計的濾波器。（MATLAB環(huán)境的使用請自行參閱相關書籍）
2.卷積：實驗平臺可以實現(xiàn)輸入信號的自卷積，也可實現(xiàn)輸入信號和系統(tǒng)信號的卷積。工作過程是DSP采集經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的輸入信號，如是自卷積則將采集到的數(shù)字信號進行自卷積；如是信號與系統(tǒng)卷積則將輸入信號與DSP內(nèi)產(chǎn)生的（設是系統(tǒng)信號）信號進行卷積。
3.信號分解：對已知的輸入信號，經(jīng)定性分析其頻率分量組成后，可用DSP同時實現(xiàn)對應各頻率分量的帶通濾波器，從而能將各頻率分量濾出，即分解了復雜信號。本系統(tǒng)可同時實現(xiàn)8個數(shù)字濾波器（系統(tǒng)帶一個有8路D/A的芯片TLC5608）。
4.頻譜分析：DSP將A/D轉(zhuǎn)換后的輸入信號進行FFT變換，變換后的數(shù)據(jù)（反映頻域中頻譜分量的大小）存在DSP的DRAM中，PC機經(jīng)主機接口讀入該數(shù)據(jù)并作圖即可在PC機上顯示出輸入信號的頻率分量的組成及分量的大小。
5.DSP數(shù)字信號處理單元的組成
DSP數(shù)字信號處理單元的組成如圖20-1所示。

圖20-1 DSP數(shù)字信號處理單元組成示意圖

三、實驗報告要求
1.理解并描述DSP數(shù)字信號處理單元組成及實現(xiàn)各功能的信號處理過程；
2.設計能分解出頻率為3KHz方波的1至6次諧波的各濾波器的參數(shù)。
四、實驗設備
1.雙蹤示波器1臺
2.信號系統(tǒng)實驗箱1臺
3.PC機1臺

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