dsp实验报告5
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dsp原理与应用实验报告总结DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理是利用数字技术对信号进行处理和分析的一种方法。
在本次实验中,我们探索了DSP的原理和应用,并进行了一系列实验以验证其在实际应用中的效果。
以下是对实验结果的总结与分析。
实验一:数字滤波器设计与性能测试在本实验中,我们设计了数字滤波器,并通过性能测试来评估其滤波效果。
通过对不同类型的滤波器进行设计和实现,我们了解到数字滤波器在信号处理中的重要性和应用。
实验二:数字信号调制与解调本实验旨在通过数字信号调制与解调的过程,了解数字信号的传输原理与方法。
通过模拟调制与解调过程,我们成功实现了数字信号的传输与还原,验证了调制与解调的可行性。
实验三:数字信号的傅里叶变换与频谱分析傅里叶变换是一种重要的信号分析方法,可以将信号从时域转换到频域,揭示信号的频谱特性。
本实验中,我们学习了傅里叶变换的原理,并通过实验掌握了频谱分析的方法与技巧。
实验四:数字信号的陷波滤波与去噪处理陷波滤波是一种常用的去除特定频率噪声的方法,本实验中我们学习了数字信号的陷波滤波原理,并通过实验验证了其在去噪处理中的有效性。
实验五:DSP在音频处理中的应用音频处理是DSP的一个重要应用领域,本实验中我们探索了DSP在音频处理中的应用。
通过实验,我们成功实现了音频信号的降噪、均衡和混响处理,并对其效果进行了评估。
实验六:DSP在图像处理中的应用图像处理是另一个重要的DSP应用领域,本实验中我们了解了DSP在图像处理中的一些基本原理和方法。
通过实验,我们实现了图像的滤波、边缘检测和图像增强等处理,并观察到了不同算法对图像质量的影响。
通过以上一系列实验,我们深入了解了DSP的原理与应用,并对不同领域下的信号处理方法有了更深刻的认识。
本次实验不仅加深了我们对数字信号处理的理解,也为日后在相关领域的研究与实践提供了基础。
通过实验的结果和总结,我们可以得出结论:DSP作为一种数字信号处理的方法,具有广泛的应用前景和重要的实际意义。
[《DSP原理及应用》课程实验报告](软、硬件实验)实验名称:[《DSP原理及应用》实验]专业班级:[ ]学生姓名:[ ]学号:[ ]指导教师:[ ]完成时间:[ ]目录第一部分.基于DSP系统的实验 (1)实验3.1:指示灯实验 (1)实验3.2:DSP的定时器 (3)实验3.5 单路,多路模数转换(AD) (5)第二部分.DSP算法实验 (13)实验5.1:有限冲击响应滤波器(FIR)算法实验 (13)实验5.2:无限冲激响应滤波器(IIR)算法 (17)实验5.3:快速傅立叶变换(FFT)算法 (20)第一部分.基于DSP系统的实验实验3.1:指示灯实验一.实验目的1.了解ICETEK–F2812-A评估板在TMS320F2812DSP外部扩展存储空间上的扩展。
2.了解ICETEK–F2812-A评估板上指示灯扩展原理。
1.学习在C语言中使用扩展的控制寄存器的方法。
二.实验设备计算机,ICETEK-F2812-A实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK–F2812-A系统板+相关连线及电源)。
三.实验原理1.TMS320F2812DSP的存储器扩展接口存储器扩展接口是DSP扩展片外资源的主要接口,它提供了一组控制信号和地址、数据线,可以扩展各类存储器和存储器、寄存器映射的外设。
-ICETEK–F2812-A评估板在扩展接口上除了扩展了片外SRAM外,还扩展了指示灯、DIP开关和D/A设备。
具体扩展地址如下:C0002-C0003h:D/A转换控制寄存器C0001h:板上DIP开关控制寄存器C0000h:板上指示灯控制寄存器详细说明见第一部分表1.7。
-与ICETEK–F2812-A评估板连接的ICETEK-CTR显示控制模块也使用扩展空间控制主要设备:108000-108004h:读-键盘扫描值,写-液晶控制寄存器108002-108002h:液晶辅助控制寄存器2.指示灯扩展原理3.实验程序流程图开始初始化DSP时钟正向顺序送控制字并延时四.实验步骤1.实验准备连接实验设备:请参看本书第三部分、第一章、二。
实验报告||实验名称 D SP课内系统实验课程名称DSP系统设计||一、实验目的及要求1. 掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。
熟悉线性相位FIR 数字滤波器特性。
了解各种窗函数对滤波器特性的影响。
2. 掌握设计IIR数字滤波器的原理和方法。
熟悉IIR数字滤波器特性。
了解IIR数字滤波器的设计方法。
3.掌握自适应数字滤波器的原理和实现方法。
掌握LMS自适应算法及其实现。
了解自适应数字滤波器的程序设计方法。
4.掌握直方图统计的原理和程序设计;了解各种图像的直方图统计的意义及其在实际中的运用。
5.了解边缘检测的算法和用途,学习利用Sobel算子进行边缘检测的程序设计方法。
6.了解锐化的算法和用途,学习利用拉普拉斯锐化运算的程序设计方法。
7.了解取反的算法和用途,学习设计程序实现图像的取反运算。
8.掌握直方图均衡化增强的原理和程序设计;观察对图像进行直方图均衡化增强的效果。
二、所用仪器、设备计算机,dsp实验系统实验箱,ccs操作环境三、实验原理(简化)FIR:有限冲激响应数字滤波器的基础理论,模拟滤波器原理(巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器)。
数字滤波器系数的确定方法。
IIR:无限冲激响应数字滤波器的基础理论。
模拟滤波器原理(巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器)。
数字滤波器系数的确定方法。
、自适应滤波:自适应滤波器主要由两部分组成:系数可调的数字滤波器和用来调节或修正滤波器系数的自适应算法。
e(n)=z(n)-y(n)=s(n)+d(n)-y(n)直方图:灰度直方图描述了一幅图像的灰度级内容。
灰度直方图是灰度值的函数,描述的是图像中具有该灰度值的像素的个数,其横坐标表示像素的灰度级别,纵坐标是该灰度出现的频率(像素个数与图像像素总数之比)。
图像边缘化:所谓边缘(或边沿)是指其周围像素灰度有阶跃变化。
经典的边缘提取方法是考察图像的每个像素在某个邻域内灰度的变化,利用边缘临近一阶或二阶方向导数变化规律,用简单的方法检测边缘。
DSP 第五次实验1.实验目的:(1)进一步熟悉matlab 实验环境和语言。
(2)掌握求序列圆周翻褶的MATLAB 方法。
(3)掌握求序列DFT 及IDFT 矩阵的MATLAB 方法。
(4)掌握用MATLAB 求解用圆周卷积计算线性卷积的时域的方法。
(5)掌握用FFT 计算有限长序列的线性卷积和线性相关的方法。
2.实验内容及总结:1.圆周翻褶【例3.27】 已知()[2,3,4,5,6],8X n N ==,求x(n)的8点圆周翻褶序列88(())()x n R n -。
代码:clc;clear allx=[2,3,4,5,6];N=8;x=[x,zeros(1,N-length(x))];nx=0:N-1y=x(mod(-nx,N)+1);subplot(121),stem([0:N-1],x);title('原序列');xlabel('n');ylabel('x(n)');grid;subplot(122),stem([0:N-1],y);title('圆周翻褶序列');xlabel('n');ylabel('x((n))8 R8(n)');grid;结果:总结:对于圆周翻褶(0),0()(())()(),11N Nx ny n x n R nx N n n N==-=⎨-≤≤-MA TLAB可用y=x(mode(-nx,N)+1)求得。
因此,要求X(n)=[2,3,4,5,6],N=8的8点圆周翻褶序列,要先将x(n)补零到8点长度再求圆周翻褶。
x=[x,zeros(1,N-length(x))];nx=0:N-1 %x补零到8点长y=x(mod(-nx,N)+1); %圆周翻褶从一开始,因此得到8点长%序列,应该再加一2.DFT矩阵,IDFT矩阵【例3.29】已知N=4的DFT矩阵w4,求IDFT矩阵w4I。
DSP 实验报告(实验五)班级:学号:姓名:实验五混合编程一、实验目的1. 学习使用实时运行库;2. 熟悉用C和汇编混合编程的方法;3. 掌握混合编程的调试方法。
二、实验环境1. 集成开发环境Code Composer Studio2.0(简称CCS)2. 实验程序mix.c,mix.h(由程序自动加载,可不加,后同),mix.cmd,addfun.s54,rts.lib(有C的混合编程需要有库文件),c5402.gel(要有,有C的混合编程要用gel 初始设置。
选芯片时设置已自带,可不添加;如无则加)三、实验步骤1. 改设置:Build option子菜单linker中Basic项Autoinit Model 改为load-time Initialization或Run-time Initialization(不同的设置,SP初始值将不同。
No Initialization也可以,但效果不如前两个好)。
2. 为使效果更明显,屏蔽前两条printf( )语句(可与第三条对比,编译后将出现警告,可忽略),编译项目文件得到.out程序。
另外装载程序前,在Edit->Memory->Fill 中,对Data Memory从0x0000到0xFFFF用全0x1111或0x2222等填充(注意:填充后必须对Gel文件重新Load一次)。
然后装载程序,了解在混合编程环境下变量、函数的定义方法以及项目文件的编译方法。
3. 打开View Memory,用SP值(Debug_>Go main后的值)作为开始察看地址,从主程序main开始用Single Step方式调试程序,观察程序的执行过程。
尤其是在C 程序中调用汇编子函数以及返回的过程,注意当前SP和PC的变化。
4. 看懂代码,比较结果,并画出程序流程图;四、实验结果1、从主程序main开始用Single Step方式调试程序,观察程序的执行过程。
实验五直流电机控制实验一、实验目的1. 要求学生掌握2407 通用IO 口的使用方法;2. 掌握2407 对直流电机的控制。
二、实验设备1. 一台装有CCS 软件的计算机;2. DSP 实验箱(插上电机模块);3. DSP 硬件仿真器;4. 示波器。
三、实验原理电机模块的原理图如下四、实验步骤连接好仿真器、实验箱、计算机;上电复位后正常进入后,载入程序,全速运行,可以查看电机运行状况,观察直流电机的速度和方向指示灯。
实验六步进电机控制实验一、实验目的1. 掌握2407 通用IO 口的使用方法;2. 掌握2407 对步进电机的控制。
二、实验设备1. 一台装有CCS 软件的计算机;2. DSP 实验箱(插上电机模块);3. DSP 硬件仿真器;4. 示波器。
三、实验原理步进电机工作原理,给步进脉冲电机就转,不给脉冲电机就不转,步进脉冲的频率越高,步进控制电机就转的越快;改变各相的通电方式可以改变电机的运行方式;改变通电顺序可以控制步进电机的运行方式;改变通电顺序可以控制步进电机的正反转。
步进电机的控制问题可以总结为两点:1. 产生工作方式需要的时序脉冲;2. 控制步进电机的速度使它始终遵循加速-匀速-减速的规律工作。
对于I/O 口有二类寄存器:1. 控制寄存器和数据方向寄存器,使用方法如下:首先确定引脚的功能,即IO控制器寄存器,为1 表示引脚功能是原模块的功能,否则为IO 功能。
2. 如果引脚被配置为 IO 功能,就需要确定它的方向:输入还是输出,。
为1 表示是输出引脚,否则是输入引脚。
对于IO 功能的输入或输出是通过读写相应的数据方向寄存器来实现。
输入引脚对应读操作;输出引脚对应写操作。
四、实验步骤连接好仿真器、实验箱,计算机;上电复位后,正常进入后,将源程序载入实验箱,全速运行。
观察步进电机的运转。
实验三数码管控制实验一、实验目的1. 熟悉2407 的指令系统;2. 熟悉74HC573 的使用方法。
dsp实验报告实验一:CCS入门实验实验目的:1. 熟悉CCS集成开发环境,掌握工程的生成方法;熟悉SEED-DEC643实验环境; 掌握CCS集成开发环境的调试方法。
2.学习用标准C 语言编写程序;了解TI CCS开发平台下的C 语言程序设计方法和步骤; 熟悉使用软件仿真方式调试程序。
3. 学习用汇编语言编写程序; 了解汇编语言与 C 语言程序的区别和在设置上的不同;了解TMS320C6000 汇编语言程序结果和一些简单的汇编语句用法学习在CCS 环境中调试汇编代码。
4. 在了解纯C 语言程序工程和汇编语言程序工程结构的基础上,学习在C 工程中加入汇编编程的混合编程方法; 了解混合编程的注意事项;理解混合编程的必要性和在什么情况下要采用混合编程5. 熟悉CCS集成开发环境,掌握工程的生成方法; 熟悉SEED-DEC643实验环境;掌握CCS集成开发环境的调试方法。
实验原理:CCS 提供了配置、建立、调试、跟踪和分析程序的工具,它便于实时、嵌入式信号处理程序的编制和测试,它能够加速开发进程,提高工作效率。
CCS 提供了基本的代码生成工具,它们具有一系列的调试、分析能力序。
使用此命令后,要重新装载.out 文件后,再执行程序。
使用 CCS常遇见文件简介1. program.c: C 程序源文件;2. program.asm: 汇编程序源文件;3. filename.h: C 程序的头文件,包含DSP/BIOS API模块的头文件;4. filename.lib: 库文件;5. project.cmd: 连接命令文件;6. program.obj: 由源文件编译或汇编而得的目标文件;7. program.out: 经完整的编译、汇编以及连接后生成可执行文件; 8. program.map: 经完整的编译、汇编以及连接后生成空间分配文件; 9.project.wks: 存储环境设置信息的工作区文件。
P.S(CMD文件中常用的程序段名与含义1. .cinit 存放C程序中的变量初值和常量;2. .const 存放C程序中的字符常量、浮点常量和用const声明的常量;3. .text 存放C程序的代码;4. .bss 为C 程序中的全局和静态变量保留存储空间;5. .far 为C 程序中用far声明的全局和静态变量保留空间;6. .stack 为 C 程序系统堆栈保留存储空间,用于保存返回地址、函数间的参数传递、存储局部变量和保存中间结果;7. .sysmem 用于 C 程序中malloc、calloc 和 realloc 函数动态分配存储空间。
dsp实验报告DSP实验报告一、引言数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)是一种对数字信号进行处理和分析的技术。
它在许多领域中被广泛应用,如通信、音频处理、图像处理等。
本实验旨在通过实际操作,探索和理解DSP的基本原理和应用。
二、实验目的1. 理解数字信号处理的基本概念和原理;2. 掌握DSP实验平台的使用方法;3. 进行一系列DSP实验,加深对DSP技术的理解。
三、实验器材和软件1. DSP开发板;2. 电脑;3. DSP开发软件。
四、实验内容1. 实验一:信号采集与重构在此实验中,我们将通过DSP开发板采集模拟信号,并将其转换为数字信号进行处理。
首先,我们需要连接信号源和开发板,然后设置采样频率和采样时间。
接下来,我们将对采集到的信号进行重构,还原出原始模拟信号,并进行观察和分析。
2. 实验二:滤波器设计与实现滤波器是DSP中常用的模块,用于去除或增强信号中的特定频率成分。
在此实验中,我们将学习滤波器的设计和实现方法。
首先,我们将选择合适的滤波器类型和参数,然后使用DSP开发软件进行滤波器设计。
最后,我们将将设计好的滤波器加载到DSP开发板上,并进行实时滤波处理。
3. 实验三:频谱分析与频域处理频谱分析是DSP中常用的方法,用于分析信号的频率成分和能量分布。
在此实验中,我们将学习频谱分析的基本原理和方法,并进行实际操作。
我们将采集一个包含多个频率成分的信号,并使用FFT算法进行频谱分析。
然后,我们将对频谱进行处理,如频率选择、频率域滤波等,并观察处理后的效果。
4. 实验四:音频处理与效果实现音频处理是DSP中的重要应用之一。
在此实验中,我们将学习音频信号的处理方法,并实现一些常见的音频效果。
例如,均衡器、混响、合唱等。
我们将使用DSP开发软件进行算法设计,并将设计好的算法加载到DSP开发板上进行实时处理。
五、实验结果与分析通过以上实验,我们成功完成了信号采集与重构、滤波器设计与实现、频谱分析与频域处理以及音频处理与效果实现等一系列实验。
DSP芯片应用技术第五次实验报告:ePWM输出实验胡恒2016329600013 指导老师:严利平一·实验前准备ePWM模块的理论学习和电路图知识:ePWM模块又叫做增强型脉冲宽度调制,尤其是它的外设,拥有可编程程度高,灵活高,便于理解和应用等优点。
模块中每个完整的PWM通道都是由两个PWM输出组成的,即ePWMxA和ePWMxB。
多个模块会集成在一个器件中,具体如图所示:从图中可以看出,输出的xA或者xB都与外界的GPIO相连,其余的输出可以与AD模块,eCAP模块相连。
ePWM模块总共分为7个模块,分别为时间基准模块,技术比较器模块,动作限定模块,死区控制模块,斩波模块,错误控制模块和事件触发模块等。
模块的连接大致如此。
时基模块与计数模块比较,再根据结果确定输出的到底是CMPA还是CMPB波,也可以不经过计数比较,直接到达动作限定模块来触发事件与中断,主要就是AD模块。
通过死区之后再通过斩波和错误控制,最后到达输出端,输出的波形可以用示波器来检测。
分模块来讲,时基模块最重要。
通过寄存器与逻辑门电路的比较来决定输出的信号波形来控制下一个模块。
PWM周期与频率的计算主要有三种方式,分别为递增计数,递减计数,还有递增递减计数。
前两个的周期分别为T=(TBPRD+1)*TBCLK,F=1/T。
后者的T=2*TBPRD*TBCLK,F=1/T。
时间计数达到周期值TBPRD时,计数器会清空,然后再重复。
递增计数递减计数递增递减计数从图中的波形可以看出,每当计数完成的时候,SYNCI总会来一个脉冲,然后计数脉冲就会发生类似“抖动”,继续重复。
比较功能子模块主要通过CMPA和CMPB主寄存器中的值不断的与世间基准计数器TBTCR相比较,值相等时,A和B才会产生比较独立的两个事件。
供事件的独立控制。
二·实验内容本次实验主要是为了理解在EPWM模块中一些子模块的原理,可以在例程中进行一定的修改来达到目的。
数字信号处理实验报告姓名:实验五快速傅里叶变换一、实验仪器:PC机一台、JQ-SOPC开发系统实验箱及辅助软件(DSP Builder、Matlab/Simulink、Quartus II、Modelsim)二、实验目的:(1)了解快速傅里叶变换的基本结构组成。
(2)学习使用DSP Builder设计FFT。
三、实验原理:(1)FFT的原理:快速傅里叶变换(FFT)是离散傅里叶变换(DFT)的一种高效运算方法,它大大简化了DFT 的运算过程,使运算时间缩短几个数量级。
FFT 算法可以分为按时间抽取(DIT)和按频率抽取(DIF)两类,输入也可分为实数和复数两种情况。
八点时间抽取基-2FFT算法信号流图如图1示:图1 8点基-2 DIT-FFT信号流图(2) DSP Builder设计流程图2显示了利用DSP Builder设计FFT的流程。
图2 DSP Builder设计流程下面部分将以N=8点实数输入基-2DIT-FFT为例介绍用DSP Builder实现FFT 的详细过程。
四、实验步骤:(1)在Matlab/Simulink环境下调用Altera DSP Builder Blockset和Simulink库内的基本模块(block)搭建FFT模型如图3所示,假设模型名为my_fft_8。
图3 FFT模型图FFT可分为输入、蝶形运算、输出三个功能模块,分别对应图三中的subsystem、subsystem1、subsystem2。
每个功能模块的详图分别如图4、图5和图6所示。
图4 输入模块详图LUT0~LUT7存储的输入数据分别为{2.0,1.1,5.6,10.2,4.0}{2.0,5.0,5.0,15.3,10.5}{4.0,10.5,15.8,18.1,15.6}{7,15.3,20.4,20 .3,20.3}{3,20.2,25.2,24.2,25.2}{5,25.7,35.1,30.0,35.7}{5,30.6,40.2,35.2,40.5}{8,40.1 ,45.0,42.3,45.0}(2)在Matlab/Simulink环境下对my_fft_8.mdl文件进行仿真参数设置,点击菜单栏的simulation选项,选择下拉菜单中的configuration parameters项,在弹出的对话框里的simulation time一栏下设置仿真开始时间和结束时间,这里可分别设为0、100.0。
DSP实验报告实验一、CCS开发环境实验一、实验目的1、掌握TMS320F281x系列DSP的基本编程工具;2、熟悉CCS开发环境的安装与配置;3、熟悉TMS320F281x系列DSP的调试工具。
二、DSP芯片的开发工具介绍DSP芯片的开发需要一套完整的软硬件开发工具。
DSP芯片的开发工具可以分为代码生成工具和代码调试工具两类。
代码生成工具的作用是将C语言、汇编语言或两者的混合语言编写的DSP源代码程序编译、汇编并链接成可执行的DSP代码。
C编译器、汇编器和连接器是DSP代码生成工具所必须的。
Code Composer Studio (CCS)代码调试器是一种针对标准TMS320调试接口的集成开发环境,其包含源代码编辑工具、代码调试工具、可执行代码生成工具和实时分析工具,支持设计和开发的整个流程。
三、实验要求1、安装CCS4.x开发环境;2、安装SEED-XDS560PLUS仿真器驱动;3、创建一个基本的DSP应用程序。
四、实验步骤1、通过设置结构体变量来设置寄存器;2、安装SEED-XDS560PLUS仿真器驱动时,选择与CCS4.x软件相同的安装路径;3、将SEED-XDS560PLUS仿真器与电脑主机相连;4、用所提供的JTAG线缆将SEED-XDS560PLUS仿真器与目标系统相连;5、目标板上电;6、在CCS工程中创建工程,在目标板上运行。
五、实验小结1、如何配置CCS开发环境?步骤一、安装DSP仿真器(TDS510-USB)驱动,将TDS510-USB仿真器插到电脑USB接口,电脑会提示找到新设备。
根据新设备安装向导,选择自动搜索设备驱动程序,并将搜索路径指定为仿真器驱动光盘的USB_driver文件夹(文件夹下有usb2fw.sys/usb510/usb510.sys三个文件),按“下一步”按钮,根据提示完成驱动程序安装,设备驱动程序安装正确,在设备管理器里会看到“CSMINGWEI Emulator”下面增加了“ TDS510-USB2.0”设备。
dsp信号处理实验报告DSP信号处理实验报告一、引言数字信号处理(DSP)是一种将连续信号转换为离散信号,并对其进行处理和分析的技术。
在现代通信、音频处理、图像处理等领域中,DSP技术被广泛应用。
本实验旨在通过对DSP信号处理的实践,加深对该技术的理解与应用。
二、实验目的本实验旨在通过对DSP信号处理的实践,掌握以下内容:1. 学习使用DSP芯片进行信号采集和处理;2. 理解离散信号的采样和重构过程;3. 掌握常见的DSP信号处理算法和方法。
三、实验原理1. 信号采集与重构在DSP信号处理中,首先需要对模拟信号进行采样,将连续信号转换为离散信号。
采样过程中需要注意采样频率的选择,以避免混叠现象的发生。
采样完成后,需要对离散信号进行重构,恢复为连续信号。
2. DSP信号处理算法DSP信号处理涉及到多种算法和方法,如滤波、频谱分析、时域分析等。
其中,滤波是一种常见的信号处理方法,可以通过滤波器对信号进行去噪、增强等处理。
频谱分析可以将信号在频域上进行分析,了解信号的频率成分和能量分布。
时域分析则关注信号的时序特征,如幅值、相位等。
四、实验步骤1. 信号采集与重构在实验中,我们使用DSP芯片进行信号采集与重构。
将模拟信号输入DSP芯片的模拟输入端口,通过ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号。
然后,通过DAC(数模转换器)将数字信号转换为模拟信号输出。
2. 滤波处理为了演示滤波处理的效果,我们选择了一个含有噪声的信号进行处理。
首先,使用FIR滤波器对信号进行低通滤波,去除高频噪声。
然后,使用IIR滤波器对信号进行高通滤波,增强低频成分。
3. 频谱分析为了对信号的频率成分和能量分布进行分析,我们使用FFT(快速傅里叶变换)算法对信号进行频谱分析。
通过观察频谱图,可以了解信号的频率特性。
4. 时域分析为了对信号的时序特征进行分析,我们使用时域分析方法对信号进行处理。
通过计算信号的均值、方差、峰值等指标,可以了解信号的幅值、相位等特性。
目录目录 (1)实验一试验名称:RGB转灰度,添加噪声实验 (2)实验二试验名称:图像平滑,中值滤波实验 (7)实验三试验名称:图像锐化实验 (9)实验四试验名称:灰度变换实验 (11)实验五试验名称:灰度直方图,直方图均衡实验 (13)实验六试验名称:边沿提取,灰度反转,二值化实验 (16)实验七试验名称:熟悉imgLib的使用实验 (18)实验一试验名称:RGB转灰度,添加噪声实验一、试验目的1、熟悉CCS,学会运用CCS导入图像,并仿真DSP处理图像2、掌握如何将目标图像由彩色转为灰色3、掌握如何给目标图像添加各类噪声二、试验设备1、PC机一台,windows操作系统2、CCS编程环境三、试验原理(1)彩色图像中的每个像素的颜色有R、G、B三个分量决定,而每个分量有255个中值可取,这样一个像素点可以有1600多万(255*255*255)的颜色的变化范围。
而灰度图像是R、G、B三个分量相同的一种特殊的彩色图像,其中一个像素点的变化范围为255种,所以在数字图像处理中一般先将各种格式的图像转变成灰度图像以使后续的图像的计算量变得少一些。
灰度图像的描述与彩色图像一样仍然反映了整幅图像的整体和局部的色度和亮度等级的分布和特征。
在RGB模型中,如果R=G=B时,则彩色表示一种灰度颜色,其中R=G=B的值叫做灰度值。
因此,灰度图像每个像素只需一个字节存放灰度值(又称强度值、亮度值),灰度范围为0-255。
图像的灰度化处理,一般有以下三种处理方法:方法一:加权平均法根据重要性及其它指标,将R、G、B三个分量以不同的权值进行加权平均。
由于人眼对绿色的敏感度最高,对蓝色敏感度最低。
因此,在MATLAB中我们可以按下式系统函数,对RGB三分量进行加权平均能得到较合理的灰度图像。
f(i,j)=0.30R(i,j)+0.59G(i,j)+0.11B(i,j))方法二:平均值法将彩色图像中的R、G、B三个分量的亮度求简单的平均值,将得到均值作为灰度值输出而得到灰度图。
《DSP技术》课程实验报告学生姓名:学号()学生班级:指导老师:记分及评价:一、实验名称:事件管理器通用定时器应用二、实验目的1、进一步熟悉PIE中断响应过程;2、进一步熟悉DSP程序结构及编程方法;3、进一步熟悉实验箱使用及DSP开发流程;4、进一步熟悉事件管理器通用定时器工作模式及控制方法;三、实验内容1、修改实验程序,利用通用定时器周期中断实验LED流水灯显示自动左移与右移控制;2、计算出当前通用定时器定时周期(要求给出详细的计算依据);3、更改有关寄存器参数,将通用定时器计数模式更改为连续增减计数模式,重新计算定时周期;四、实验程序与结果分析(1)void main(void){InitSysCtrl();DINT;InitPieCtrl();IER = 0x0000;IFR = 0x0000;InitPieVectTable();EALLOW; // This is needed to write to EALLOW protected registersPieVectTable.T1PINT = &eva_timer1_isr;EDIS; // This is needed to disable write to EALLOW protected registersinit_eva_timer1();:EvaTimer1InterruptCount = 0;PieCtrlRegs.PIEIER2.all = M_INT4;IER |= M_INT2 ;EINT; // Enable Global interrupt INTMERTM; // Enable Global realtime interrupt DBGMfor(;;){if(EvaTimer1InterruptCount>=0 && EvaTimer1InterruptCount<=7){EvaRegs.EVAIMRA.bit.T1PINT = 0;asm(" nop ");delay();*(int *)0x2200=*(int *)0x2200 & (~(1<<EvaTimer1InterruptCount));EvaRegs.EVAIMRA.bit.T1PINT = 1;}if(EvaTimer1InterruptCount>=8 && EvaTimer1InterruptCount<=15){EvaRegs.EVAIMRA.bit.T1PINT = 0;asm(" nop ");delay();*(int*)0x2200=*(int*)0x2200 & (~(0x80>>(EvaTimer1InterruptCount-8)));EvaRegs.EVAIMRA.bit.T1PINT = 1;}if(EvaTimer1InterruptCount>15){EvaTimer1InterruptCount=0;}}实验结果:(2)连续增计数模式OSCCLK=30MHZ;PLLCR=0XA;SYSCLKOUT=(OSCCLK*10)/2=150MHZ;HSPCLK=0X01;HSPCLK=SYSCLKOUT/(2^1)=75MHZ;TPS=X00111;TCLK=HSPCLK(2^7)=058MHZ;T1PR=0XFF;T=1/0.58*65536=0.112S;(3)连续增减计数模式T=1/0.58*2*TIPR=0.22S;五、小结通过这次试验让我更加熟悉PIE中断响应过程;进一步熟悉DSP程序结构及编程方法;和实验箱使用及DSP开发流程;以及事件管理器通用定时器工作模式及控制方法。
哈尔滨工程大学信息与通信工程学院实验名称:DSP原理与应用实验班级:20100813学号:**********学生姓名:**实验一自相关函数实验一.实验目的:熟悉C语言编程和VDSP编译环境。
学会用C语言编程实现自相关函数对正弦信号的应用。
二.实验要求:用VDSP集成环境产生一个正弦信号,然后用自相关函数对其进行处理,观察自相关函数运算后的波形。
自相关函数:自相关函数是信号在时域中特性的平均度量,它用来描述信号在一个时刻的取值与另一时刻取值的依赖关系,其定义式为对于周期信号,积分平均时间T为信号周期。
对于有限时间内的信号,例如单个脉冲,当T趋于无穷大时,该平均值将趋于零,这时自相关函数可用下式计算自相关函数就是信号x(t)和它的时移信号x(t+τ)乘积的平均值,它是时移变量τ的函数。
例如信号的自相关函数为由此可见,正弦(余弦)信号的自相关函数同样是一个余弦函数。
它保留了原信号的频率成分,其频率不变,幅值等于原幅值平方的一半,即等于该频率分量的平均功率,但丢失了相角的信息。
三.实验结果:正弦信号经过自相关后的波形四.实验结论:自相关函数应用在检测信号回声(反射)。
若在宽带信号中存在着带时间延迟的回声,那么该信号的自相关函数将在处也达到峰值(另一峰值在处),这样可根据确定反射体的位置,同时自相关系数在处的值将给出反射信号相对强度的度量。
实验二 包络检波实验一.实验目的:熟悉C 语言编程和VDSP 编译环境。
学会用C 语言编程实现对信号进行包络提取。
二.实验要求:一个低频信号a(t)调制在一个高频信号t 0cos ω上,如图所示,这个信号表示为t t a t y 0cos )()(ω⋅= 低频信号和高频载波是相乘关系,将低频信号a(t)提取出来的过程就是求解包络.1) 将y(t)平方处理, t t a t a t t a t 02202222cos )()(cos )()(y ωω⋅+=⋅=平方后可以看到,变成了低频信号平方分量和一个高频信号之和.这样将信号通过一个低通滤波器就可以得到低频分量了.2) Hilbert变换3) 模拟电容充放电的方法三.实验结果:原始的包络信号:包络检波后的信号:四.实验结论:包络检波的应用在于从调幅波包络中提取调制信号的过程:先对调幅波进行整流,得到波包络变化的脉动电流,再以低通滤波器滤除去高频分量,便得到调制信号。
dsp图像处理实验报告DSP图像处理实验报告一、引言数字信号处理(DSP)是一种用于处理数字信号的技术,广泛应用于各个领域。
图像处理是DSP的一个重要应用,通过对图像进行数字化处理,可以实现图像增强、边缘检测、目标识别等功能。
本实验旨在通过DSP技术对图像进行处理,探索图像处理算法的实际应用。
二、实验目的1. 了解数字信号处理在图像处理中的应用;2. 掌握DSP平台的基本操作和图像处理算法的实现;3. 进一步熟悉MATLAB软件的使用。
三、实验环境和工具本实验使用的DSP平台为TMS320C6713,开发环境为Code Composer Studio (CCS)。
图像处理算法的实现主要依赖于MATLAB软件。
四、实验步骤1. 图像采集与预处理首先,通过CCD摄像头采集一张待处理的图像,并将其转化为数字信号。
然后,对图像进行预处理,包括去噪、灰度化等操作,以提高后续处理的效果。
2. 图像增强图像增强是指通过一系列算法和技术,提高图像的质量、清晰度和对比度。
在本实验中,我们采用了直方图均衡化算法对图像进行增强。
该算法通过对图像像素值的统计分析,调整像素值的分布,使得图像的对比度更加明显,细节更加突出。
3. 边缘检测边缘检测是图像处理的重要环节,可以用于目标识别、图像分割等应用。
在本实验中,我们采用了Canny算法进行边缘检测。
Canny算法是一种经典的边缘检测算法,通过对图像进行多次滤波和梯度计算,得到图像的边缘信息。
4. 目标识别目标识别是图像处理中的关键任务之一,可以应用于人脸识别、车牌识别等领域。
在本实验中,我们以人脸识别为例,使用了Haar特征分类器进行目标识别。
Haar特征分类器是一种基于图像特征的分类器,通过对图像进行特征提取和分类器训练,可以实现对目标的快速准确识别。
五、实验结果与分析通过对图像进行处理,我们得到了增强后的图像、边缘检测结果和目标识别结果。
经过对比分析,我们发现图像增强算法能够有效提高图像的对比度和清晰度,使得图像更加易于观察和分析。
实验报告利用DSP实现实时滤波姓名:班级:学号:一、实验任务1、实验背景在信号与信息处理中,提取有用信息就要对信号进行滤波。
利用DSP可以实时地对信号进行数字滤波。
本设计要求利用DSP的DMA方式进行信号采集和信号输出,同时对外部输入的信号进行数字滤波。
自适应滤波不仅能够选择信号,而且能够控制信号的特性。
自适应滤波器具有跟踪信号和噪声变化的能力,它的系数能够被一种自适应算法所修改。
利用DSP可以实时地对信号进行自适应滤波。
DSP利用直接存储器访问方式DMA采集数据时不打扰CPU,因此CPU可以对信号进行实时地滤波。
本设计要求利用DSP的DMA方式进行信号采集和信号输出,同时对外部输入的信号进行数字滤波。
2、实验要求1.建立信号处理系统的概念,学会使用DSP处理器;2.了解DSP处理系统的关键器件的使用方法;3.掌握DSP课程设计的基本方法,巩固信号处理的基本理论4.掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法,学会阅读原版英文资料;5.掌握DSP集成开发环境的使用和调试方法;6.掌握DSP片外资源和片上资源访问的基本方法,如存储器、McBSP、DMA、A/D 和D/A转换器等。
二、设计内容1、基本部分:(1)对DMA进行初始化;(2)对A/D、D/A进行初始化;(3)编写DMA中断服务程序,实现信号的实时滤波;(4)利用CCS信号分析工具分析信号的频谱成分,确定滤波器的参数,利用MATLAB设计数字滤波器,提取滤波器参数;(5)设计数字滤波算法,或调用DSPLIB中的滤波函数,实现对信号的滤波。
(6)比较加不同窗和阶数时滤波器的滤波效果;(7)测试所设计滤波器的幅频特性和相频特性,并与MATLIB下的设计结果进行比较。
2、拓展部分:(1)滤波后信号实时输出的同时,将数据存放在数据文件中;(2)利用自适应滤波实现语音信号回波对消。
三、设计方案、算法原理说明1、设计方案流图如下:主程序简要说明:模拟音频进过codec电路(codec已设置好初值),转化为数据流,存放于缓冲区中,用于对数据处理。
实验一、汇编语言与C语言的混合编程实验指导书实验1.4一、实验目的:1. 在了解纯C 语言程序工程和汇编语言程序工程结构的基础上,学习在C 工程中加入汇编编程的混合编程方法。
2. 了解混合编程的注意事项。
3. 理解混合编程的必要性和在什么情况下要采用混合编程。
二、实验设备:计算机,ICETEK-VC5416-A 实验箱(或ICETEK 仿真器+ICETEK-VC5416-A 系统板+相关连线及电源)。
三、实验内容:1.使用C 语言开发应用程序的优缺点2.使用汇编语言开发应用程序的优缺点3.如何混合编程4.何时使用混合编程技术5.使用混合编程时的注意事项6.实验程序解释四、实验步骤及实验结果:1.实验准备- 设置软件仿真模式,参看:第三部分、第一章、四、1。
- 启动CCS,参看:第三部分、第一章、五、1。
2.打开工程、浏览程序内容、编译生成和下载可执行代码、(1) 打开工程:选择菜单Project->Open…,选择打开工程文件C:\ICETEK\VC5416Ae\VC5416Ae\Lab0104-CASM\CASM.pjt(2) 展开工程管理窗口中CASM 工程,双击Source 下的CProgram.c 项,打开CProgram.c 源程序窗口。
可以看到,程序完成了一个简单的运算,它先开设了三个全局变量x、y、z,然后分别给x 和y 赋初值,再在循环中计算x+y,结果赋值给z。
(3) 编译并下载程序:图 3.2.1.14此设置完成在每次编译完成后将程序自动下载到DSP上。
选择菜单Project->Build All,编译、连接和下载程序。
(4) 运行程序,观察结果:在程序中有“在此加软件断点”注释的语句上加软件断点;将变量z 加入变量观察窗口;运行程序到断点,观察变量z 的结果值。
3.修改程序(1) 修改算法部分成单独子程序:我们假设在循环中进行的运算是需要用汇编语言程序模块优化的部分。
一、实验原理:
1、无限冲击响数字滤波器的基础理论;
2、模拟滤波器原理(巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、贝塞尔滤波器);
3、双线性变换的设计原理。
二、实验内容:
1、复习有关巴特沃斯滤波器设计和用双线性变换法设计IIR数字滤波器的知识;
2、阅读本实验所提供的样例子程序;
3、运行CCS软件,对样例程序进行跟踪,分析结果;
4、填写实验报告。
5、样例程序实验操作说明
1)正确完成计算机、DSP仿真器和实验箱连接后,开关K9拨到右边,即仿真器选择连接右边的CPU:CPU2;
2)“A/D转换单元”的拨码开关设置:
JP3
3)检查:计算机、DSP仿真器、实验箱是否正确连接,系统上电;
4)置拨码开关S23的1、2拨到OFF,用示波器分别观测模拟信号源单元的2号孔“信号源1”和“信号源2”输出的模拟信号,分别调节信号波形选择、信号频率、信号输出幅值等旋钮,直至满意,置拨码开关S23的1到ON,两信号混频输出;
三、程序分析:
cpu_init(); //CPU初始化
fs = 25000; //设置采样频率为2500HZ
nlpass = 0.18; //设置通带上限频率归一化参数为0.18
nlstop = 0.29; //设置阻带下限截止频率归一化参数为0.29
biir2lpdes(fs,nlpass,nlstop,a,b); 根据双线性变换法求滤波器的系数a和b
set_int(); //调用低通滤波器子程序对信号进行滤波
中断程序注释:
interrupt void int1()
{
in_x[m] = port8002; //读取port8002端口的数值
in_x[m] &= 0x00FF; //取后八位送入X[m]
m++; //每取一个数字m加1
intnum = m;
if (intnum == Len) //当取到128个字节时,重新读取port8002端口的数值
{
intnum = 0;
xmean = 0.0;
for (i=0; i<Len; i++) //将128个字节的数加起来求和
{
xmean = in_x[i] + xmean;
}
xmean = 1.0*xmean/Len; //求平均数
for (i=0; i<Len; i++)
{
x[i] = 1.0*(in_x[i] - xmean); //做归一化处理
}
for (i=0; i<Len; i++)
{
w2 = x[i]-a[1]*w1-a[2]*w0;
y[i] = b[0]*w2+b[1]*w1+b[2]*w0; //将a和b 数组代入,求出y,实现滤波的处理
w0 = w1;
w1 = w2;
}
m=0;
flag = 1; //中断返回时会检测flag是否等于1,如果等于1,则在断点处画图
}
四、实验运行结果:
1、
从由图可知,输入波形有很多毛刺,但是经过FIR滤波器后,波形变得平滑,毛刺也少了很多,原因是滤波器滤去了某些频率的波形。
2、
五、思考题:
1.试述用双线性变换法设计数字滤波器的过程?
答:任何一个数字滤波器都有自己的滤波原理,而滤波原理一般是一个激励响应函数,而双线性变换法可以求得激励响应函数中的参数。
利用双线性变换法求出函数中的参数,再用其它子函数求得输出响应,用这种思路可以设计出一个数字滤波器。
2.实验中,计算每个二阶滤波器的输出序列时,如何确定计算点数?
答:用双线性变换法设计数字滤波器时,一般总是先将数字滤波器的各临界频率经过式(2-1)的频率预畸,求得相应参考模拟滤波器的各临界频率,然后设计参考模拟滤波器的传递参数,最后通过双线性变换式求得数字滤波器的传递函数。
这样通过双线性变换,正好将这些频率点映射到我们所需要的位置上。
3.对滤波前后的信号波形,说明数字滤波器的滤波过程与滤波作用。
答:滤波器滤去一定频率的波,使得波中不再有杂波,使有用波形的信噪比增大。
六、实验体会:
通过这次实验熟悉设计IIR数字滤波器的原理与方法,掌握数字滤波器的计算机仿真方法,通过观察对实际信号的滤波作用,获得对数字滤波的感性认识。
在调节IIR滤波器滤波效果时发现,当改变其滤波参数时,滤波效果变化不大,当剧烈变化是才会出现明显效果。
带上限频率归一化参数和阻带下限截止频率归一化参数要小于0.5是因为关于Y轴对称,所以在小于0.5是才有意义,如果上下限取值差过大,则会造成滤波变化不大。
这是DSP实验的最后一次实验,得到实验结果并不困难,实验操作主要是新建一个project,添加.c,.h,.cmd,.lib等文件后,运行代码,没有出错后,点击“load program”,选择“.out”文件,选择图形观察界面即可。
有时候程序出错了,调整程序参数或者调节实验箱的按钮,达到实验要求的结果,整体上操作还是挺简单的,但是对于原理,还是需要自己在课后好好地把握弄懂的。