基于dsp正弦波發(fā)生器課程設(shè)計(jì)

1、dsp 正弦波發(fā)生器第 1 頁 共 24 頁第 1 章 緒論1.1 DSP 簡介數(shù)字信號(hào)處理 (Digital Signal Processing，簡稱 DSP)是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。 20 世紀(jì) 60 年代以來， 隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。數(shù)字信號(hào)處理是一種通過使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息，來處理現(xiàn)實(shí)信號(hào)的方法，這些信號(hào)由數(shù)字序列表示。在過去的二十多年時(shí)

2、間里，信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。圖一是數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的簡化框圖。 此系統(tǒng)先將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)， 經(jīng)數(shù)字信號(hào)處理后，再轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出。其中抗混疊濾波器的作用是將輸入信號(hào) x(t)中高于折疊頻率的分量濾除，以防止信號(hào)頻譜的混疊。隨后，信號(hào)經(jīng)采樣和 A/D轉(zhuǎn)換后，變成數(shù)字信號(hào) x(n)。數(shù)字信號(hào)處理器對(duì) x(n)進(jìn)行處理，得到輸出數(shù)字信號(hào) y(n),經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換器變成模擬信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)低通濾波器，濾除不需要的

3、高頻分量，最后輸出平滑的模擬信號(hào) y(t)。圖 1.1 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)簡化框圖數(shù)字信號(hào)處理是以眾多學(xué)科為理論基礎(chǔ)的， 它所涉及的范圍極其廣泛。 例如，在數(shù)學(xué)領(lǐng)域，微積分、概率統(tǒng)計(jì)、隨機(jī)過程、數(shù)值分析等都是數(shù)字信號(hào)處理的基本工具，與網(wǎng)絡(luò)理論、信號(hào)與系統(tǒng)、控制論、通信理論、故障診斷等也密切相關(guān)。近來新興的一些學(xué)科，如人工智能、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，都與數(shù)字信號(hào)處理密不可分?？梢哉f，數(shù)字信號(hào)處理是把許多經(jīng)典的理論體系作為自己的理論基礎(chǔ)， 同

4、時(shí)又使自己成為抗混疊濾波器 A/D 數(shù) 字 信號(hào) 處 理D/A 低 通 濾波器x(n) y(n) x(t) y(t) dsp 正弦波發(fā)生器第 3 頁 共 24 頁第 2 章 總體方案的分析和設(shè)計(jì)2.1 總體方案設(shè)計(jì)1. 基于 DSP 的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用 TMS320C54X 系列的 DSP 作為正弦信號(hào)發(fā)生器的核心控制芯片。2. 用泰勒級(jí)數(shù)展開法實(shí)現(xiàn)正弦波信號(hào)。3 .設(shè)置波形時(shí)域觀察窗口，得到其濾波前后波形變化圖；4. 設(shè)置頻域觀察

5、窗口，得到其濾波前后頻譜變化圖。2.2 正弦波信號(hào)發(fā)生器正弦波信號(hào)發(fā)生器已被廣泛地應(yīng)用于通信、 儀器儀表和工業(yè)控制等領(lǐng)域的信號(hào)處理系統(tǒng)中。通常有兩種方法可以產(chǎn)生正弦波，分別為查表法和泰勒級(jí)數(shù)展開法。查表法是通過查表的方式來實(shí)現(xiàn)正弦波，主要用于對(duì)精度要求不很高的場(chǎng)合。泰勒級(jí)數(shù)展開法是根據(jù)泰勒展開式進(jìn)行計(jì)算來實(shí)現(xiàn)正弦信號(hào)， 它能精確地計(jì)算出一個(gè)角度的正弦和余弦值，且只需要較小的存儲(chǔ)空間。本次主要用泰勒級(jí)數(shù)展開法來實(shí)現(xiàn)正弦波信號(hào)。產(chǎn)生正弦波的