1基于dsp的fft频谱分析方法研究降重.docx

《1基于dsp的fft频谱分析方法研究降重.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1基于dsp的fft频谱分析方法研究降重.docx（25页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、基于dsp的fft频谱分析方法研究Mr现代社会科学技术发展速度极快,微电子技术以及计算机科学进展速度尤为显著,对于促进社会的发展发挥r关键性作用.颇谱分析的基础是信号处理现阶段已经在大部分工程技术领域当中有所应用，并在行业中占加者极为在要的地位.DSP性质可以细化为几个层面，分别为集成性、稳定性以及可由&性，同时，处理速率极离，可编程，为物谱分析基础的优化和更新创造了广阔的空间。信号处理中诸多问造的解决需要借助于数字信号处理，这一技术可以细化为数字泄波和嫌谱分析两个不同的层面本文所研究的领谱分析主变是基于DSP的FFT变换,借助于细致研就FFT以及DFT,可以完成对这方面知识细致校理,在学习中

2、.要重点完成对FFT的研究和理解，,在明确DSP芯片加本理论知识和开发环境的前提下,学习软件仿真以及CCS、MAT1.AB的调试办法,进步对FFT算法的正确性进行脸证，实现DSP信号的领谱分析，保证分析结果的实时性.关键词：DFT,FFT.频谱分析、DSPResearchonFFTSpectrumAna1.ysismethodbasedonDSPAbstract:ThecntOrmodCmsocia1.scienceandtechno1.ogyisextreme1.yfast,andtheprogressnfmic11e1.ectrnicstechno1.ogyindcomputerscien

3、ceisparticu1.ar1.yremarkab1.e,whichp1.aysakeyro1.einpromotingsocia1.deve1.opment.!,hcbasisofspectrumana1.ysisissigna1.PfoCCSSing.Atpresent,ithasbeenapp1.iedinInOS1.engineeringtechno1.ogyfie1.dsandp1.aysanextreme1.yimpor1.an1.ro1.eintheindustry.ThenatureofDSPcanberefinedintosevera1.1.ayers,name1.yint

4、egration,stabi1.ityandrepeatabi1.ity.Atthesametime,theprocessingrateisextreme1.yhighandpgranmab1.ekcreatingavastspaceforoptimizationandupdatingof(hespectrumana1.ysisbasis.hcso1.utiontomanyprob1.emsinsigna1.p11cssingrequiresdigita1.signa1.processing,whichcanberefinedintotwodifferent1.ayersOfdigita1.f

5、i1.teringandspectra1.ana1.ysis.Thespectrumana1.ysisstudiedinthispaperismain1.ybasedontheFTTIransfonna1.ionofDSP.Wiihcarefu1.studyofFrTandDE1.theknow1.edgeofthisaspectcanbecarefu1.1.ycombed.Inthestudy,theresearchandUnderskUK1.ingofFFTshou1.dbeComPIe1.ed.Under(hexeniseofCIafifying(hebasicIheoreiica1.k

6、now1.edgeHnddcvckp11en1.environmentofDSPchip,1.earningsoftwaresimu1.ationand(IcbuggingnechFT(X(k)=Vx(*v,k=0,1,.JN-1(2N怠)在WN中，存在N2M.2.2 离散傅里叶变换基本的性质2.2.1 线性性质着定义、和N1为两个有限长度的序列，那么其长度分别设为v和*,并且y(?)=x1.OO+fe(w)此式中，a、b是常数，设nmaxU%,那么y(1.1.)的N点通过DFT运算得到，Y(k)=DFT1.y(n)N=aX1.(kUbX2(k)OWkWH-I(3)此式中，XH)于、2(八依次

7、是如和卬”)在N点对应的DFT.2.2.2 循环移位性(1)序列的循环移位某序列为长度为有限制，将长度数值设置为明其具体为x(n),并且M不大于N,与X(D)的循环移位相对而言，定义为M)=M(+D),.Rv5)(2)时域循环移位定理有限X(n)序列长度为%x(n)的循环移位为其y(n),即如)=一(+WI)NRVm)m邓)=Tvm)JA,=wjux(5)其中0)=%m矶。这Ei(3)领域循环移位定理如果X(A)=DF11(j)1.OWkWN-Iy(k)=(伏+/),人).y(n)=IDFTY(k)Nx(,1.)2.2. 3循环卷积定理对于序列W川和巴()是有限长的，V1.和是二者的长度，N大

8、于等于axV|,v-J,而与N点而言，*“以及与(”)循环卷积是：MMxe)小叽普引必(必小在N点，x(n)快速傅立叶交换得到的靖果为：X(k)=Dh1.x(n)N=X1.(k)X2(k)(72.2.4共匏对称性共朝对称性是X(k)的一类性质，可以细化为两个种类，分别为共匏对称以及反对称.基于x(n)的上述两种不同的性质，所获取DFT的结果分别为X(k)的实部虚部和3j相乘序列x(n)的DFT当设为X(k)时，那么x(n)(包括j)的实虚部潞被DFT分开.3.1快速傅里叶变换对于高散形的傅里叶变换，快速变换则为一类速度较快的算法，这类算法体现出几个显著地特点，分别为；虚、实、奇和偶.进而可以实

9、现对傅里叶变换的极大更改.就离散型变囊来说，在以前已经有过较多的发现.通过下面对离散傅立叶进行交换，狭得相应的有限长序列X(n)及切域X(k)OkN-(8)x(k)=DFTfx(n)=x(?OH-Ox(n)=IDFTX(k)=-yX（八）W/N&OAN-1(9)/,W.由此得到叫“除此之外，式(8)式(9)分别为两类高散傅立叶变换形式，分别为正变换以及逆变换，变换的构成成分为为x(n)与X(k)那么就会进行的复数乘法和加法分别有N次、次，如果要对全部的(k)(A4A-I)进行计算得到给果，进行的复数乘法和加法分别需要2和N(N-D次.四次实数乘法和两次实效加法才能得到1次复数乘法，两次实效加法

10、才能得到1次相应的复数加法，所以说，通过4N，次实数乘法和2N(2N-1)次实数加法，才能给获取所有的X(k)对处理实时信号而方，如果N数值较大时，这就对处理卷计重能力要求很i,所以当前最为关健的是将计算离散傅里叶变换运算量的难题得以解决为了降低计算复杂度，计算效率得到提升，有必要对算法进行完善和改动.在DFT过程中，要完成的运算的系数存在着许多的对称性.对对称性进行调查分析，从而使得计算过程得以简化，计算DFT消耗的时间大大缩短.综上所述，N点通过DFT,得到靖分析发现，完成DFT转化以后，N点W长度有所缩短，极大地般少了减法程序.此外，周期性和对称性是旋转因子WW具备的特征，它的周期公式是

11、IWTJe-呼=J步=W；其对称性具体如下表达为：Wr=WJT.WF=蟆在FFr算法中，可以将DFT进行分解，使之成为长度较短的几个序列，充分利用其卜：对称性以及周期性，实现运算次数的减小。WT1.具有如下特性：(IM的同*崂=W产=W产IV-水_(IVa*V_11(*-)心的性tO-(%)-%瞰的可约性堞=W、=MI而且，暇=Tw=叫：.根据W一定的运算规则，将x(n)或X(k)序列分解众多的较短序列，大量的重复运算问题得以解决，从而更加高效地运算DFT相关计算.算法种类繁多，FFT可以细化为两个大类，分别为时间抽取(DIT)以及频率抽取(DIF)3.2基-2FFT算法序列X(n)的长度的准确值为N=2，只有M取整数值时才可以成立(也可以通过人工添加零点的方式实现)通过在时城中抽取奇数和