图2
图3和图4分别是ccs工具得出的结果,左声道输入为2kHz,右声道输入为5kHz,采样频率为32kHz,左右声道分别采256个点:32k/2k=16 32k/5k=6.4
图3
图4
图5显示的是ccs同时对捕获到的左右两声道信号进行FFT处理,图中显示的两个峰值分别代表左右声道的频率,坐标轴0-255表示左声道,256-512表示右声道,由图可知左声道的频率大概为2kHz,右声道的频率大概为5kHz,基本和输入频率相吻合。
图5
图7和图8分别为左右声道输入对应频域波形图:
图7
图8
从实验结果来看还有一些失真,但总体实现了预期效果。
6、实验中遇到的问题及解决方法
(1)实验运行程序的过程中,改变输入信号的频率,示波器时而有图像时而无显示,只显示杂波。只有重新加载程序才可以输出波形。此实验的进行与硬件密切相关,要保证硬件状态完好。
(2)在创建工程时遇到困难,总是在步骤完成后不能运行程序。最后只能先在老师原有的工程文件下进行代码粘贴并改错,才可以运行成功。
(3)对于DMA的理解不够透彻,对中断的设置不够熟练,导致实验初始阶段出现了一系列的理解问题,经查阅相关资料即组内讨论后解决了问题。 (4)开始运行代码时发现示波器和GRAPH中的显示总有一个是倒过来的,后来修改代码,发现溢出部分的写法有问题,修改后一切正常。
7、实验感想
祖健文:
首先,我觉得DSP是一门比较难的课程,可是这门课程的理论学时却只有短短的8学时,而且老师上课讲课速度比较快,我也没有认真做什么笔记,所以,理论课上基本只学到了CCS一些非常基本的使用方法,DSP的原理掌握的又是皮毛中的皮毛,这都导致后来的课程设计中理论知识的储备严重不足。
这次的课程设计,基本就是实践中去验证一些老师课上或课件中的一些知识,比如我们所选的题目是“利用DSP实现信号的实时谱分析”,其实这算是一个比较简单的题目,理论上就是将例程中的DMA实时信号采集程序和FFT谱分析程序结合在一起就可以。虽然说起来简单,但实际操作中确实问题重重,比如在新建工程时由于头文件和Build Option中的配置不符而出现的编译错误;还有实验箱和线材的问题,有时会导致实验始终没有结果。再后来调试程序,发现DMA程序运行的并不是很稳定,有时可能会不输出任何数据,而View Graph中却显示一切正常,有时甚至只能重新启动CCS才能解决问题。
关于程序的设计,我们本打算按照实验的要求,在DMA中断服务程序中调用dsplib中的rfft函数进行信号的谱分析,但经过多次修改后,仍没有实现rfft的正确调用。后来我们利用老师所给的BJTU_FFT例程中的fft256函数,通过修改入口参数,成功实现了对输入信号的FFT计算。
本次实验对我来说,难度是挺大的,但是通过和小组成员的交流和沟通,确实弄清楚了很多问题。所以我觉得本次实验收获最大的就是和小组成员间通力合作,发现问题,分析问题,解决问题;并且在每一次的交流、探讨、实践中,加深了对DSP以及程序的理解,并且最终实现了任务要求。
吴楚婷:
这次的DSP实验做的题目是信号实时谱分析,其实最开始没有打算选择这个题目,因为自己对于信号与系统还有DSP课程的掌握程度不够好,不过也正是因为这样才在这次实验中收获了更多的东西,通过实践验证了理论的正确性,也同时重新温习了一下理论知识,算是一举两得。还有关于DMA的部分是我在学习微机原理的时候就非常好奇的一部分,通过这次实验熟悉了DMA的实际工作方式和流程,很是收益。
CCS对于我们来说都是一款完全没有接触过的开发软件,以前也没有任何关于DSP处理的经验,所以之前的很多时间都花在看老师的课件和参考相关资料上面,只有先把基础的部分搞懂才能做后面的发挥。虽然每次看都会多懂很多知识,不过要等到所有的都弄清楚再开始显然是不可能的,因为知识太多又太陌生,所以后来就索性摸索着来了,边做边熟悉功能和流程。其实我们组去实验室的次数并不算多,不过每次的效率都比较高,彼此之间相互讨论也都能发现新问题或者解决问题,因此进度还算是比较快的。但是我们实验中仍然遇到了很多问题,关于代码的问题暂且不论,因为后来基本上都解决或者避开了,但是实验箱的问题却是困扰我们很久的一个大问题,我们发现当程序运行的时间过久实验箱就无法正常工作。虽然这可能和我们操作不当还有程序的不稳定性相关,不过无形之中耽误了很多时间,当然也不一定完全是硬件的问题,很可能模拟示波器的程序也不是很稳定造成了这样的局面,希望老师能给以后的组提一些能够避免或者减少出现这些问题的概率,让我们多花点时间在优化程序上而不是不停地重启。
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