基于dsp的fft频谱分析方法研究分析 电子信息工程专业.docxVIP专享VIP免费

基于dsp的fft频谱分析方法研究摘要：计算机科学和微电子技术在当今社会飞速发展并扮演了重要的角色,基于数字信号处理的频谱分析几乎涉及到所有的工程技术领域并且发挥着极其重要的作用。DSP的稳定性、可大规模集成性、可重复性，特别是可编程性高和处理速度快等特点，给频谱分析技术的发展和应用带来了巨大的机遇。数字信号处理基本上从两个方面来解决信号的处理问题,一个是数字滤波,另一个是频谱分析。本文主要研究基于DSP用FFT变换实现对信号的频谱分析,通过对DFT以及FFT算法进行研究,从基础深入研究和学习,掌握FFT频谱分析方法的关键。通过对DSP芯片工作原理以及开发环境的学习,掌握CCS和MATLAB的简单调试和软件仿真，验证了FFT算法的正确性，完成基于DSP对信号的实时频谱分析。关键词：DFT、FFT、频谱分析、DSPResearchonFFTSpectrumAnalysismethodbasedonDSPAbstract：Computerscienceandmicroelectronicstechnologyplayanimportantroleintherapiddevelopmentofmodernsociety.Spectrumanalysisbasedondigitalsignalprocessinginvolvesalmostallengineeringfieldsandplaysanextremelyimportantrole.Researchonspectrumanalysisisoneofthemaindevelopmentdirections.Digitalsignalprocessingbasicallysolvestheproblemofsignalprocessingfromtwoaspects,oneisdigitalfiltering,theotherisspectrumanalysis.ThispapermainlystudiesthespectrumanalysisofsignalbasedonDSPandFFTtransform.ThroughtheresearchofDFTandFFTalgorithm,thekeyofFFTspectrumanalysismethodisgraspedfromthebasicresearchandstudy.ThestabilityofDSPandthelarge-scaleintegrationofDSParediscussed.Repeatability,especiallyhighprogrammabilityandhighprocessingspeed,bringsgreatopportunitiestothedevelopmentandapplicationofspectrumanalysistechnology.ThroughthestudyoftheworkingprincipleanddevelopmentenvironmentofDSPchip,thesimpledebuggingandsoftwaresimulationofCCSandmatlabaremastered,andthereal-timespectrumanalysisofsignalbasedondspiscompleted.Keywords:DFT,FFT,spectrumanalysis,DSP目录1绪论1.1引言数字技术与计算机技术在这个时代迅猛的发展，数字信号处理(DSP)技术已深入渗透到各个学科和领域。近些年来，数字信号处理技术有了突飞猛进的发展。在数字信号处理中，离散傅里叶变换(Discrete．TimeFourierTransform，DFT)是非常常用的变换方法。由离散傅里叶变换发现频率离散化，可以直接用来分析信号的频谱、计数滤波器的频率响应，以及实现信号通过线系统的卷积运算等，因而在信号的频谱分析方面有非常重要的作用。而由于DFT的运算量相当之大，即使是采用计算机运算也很难对问题进行实时的处理，所以专家学者便研究出通用的快速傅里叶变换（FFT）。目前，FFT己广泛地应用在语音识别、频谱分析、无线保密通讯、数字通信、匹配滤波、雷达处理、图像处理、地质勘探和遥感遥测等众多的领域。在不同的应用场景下，就需要不同性能要求的FFT处理器。在很多的应用领域都要求FFT处理器具有高精度、高速度、实时处理和大容量的性能。因此，如何更灵、更活快速地实现FFT变得越发的重要。数字信号处理器（DSP）是一种高性能的可编程处理器。它不仅仅的是一种适用于数字信号处理，而且在通信、语音处理、图像处理等众多的领域得到广泛而深刻应用。DSP处理器中集成有高速的乘法硬件，能快速的进行大量的加法乘法运算。1.2频谱分析的技术发展频谱分析在科学研究和生产实践中获得日益广泛的应用。例如，对轮船、汽车、汽轮机、飞机等各类旋转机械、机床、电机等机器的部件或主体进行实际运行状态下的分析，可以提供设计数据和检验设计效果，或者寻找振源和诊断故障，保证设备的安全运行等；在声纳系统中，为了寻找海洋水面船只或潜艇，需要对噪声信号进行谱分析，以提供有用信息，判断舰艇运动速度、方向、位置、大小等。因此对谱分析方法的研究，受到普遍注意和重视，是当前信号处理技术中一个十分活跃的课题。1.3本论文主要研究的内容本文主要介绍基于DSP用FFT变换实现对信号的频谱分析。...