DSP课程设计报告设计题目:256点FFT院系:计算机科学学院专业:自动化年级:2008级姓名:学号:指导教师:2011年11月28日256点FFT的实现一、设计目的1、加深对DFT算法原理和基本性质的理解;2、熟悉FFT的算法原理和FFT子程序的算法流程和应用;3、学习用FFT对连续信号和时域信号进行频谱分析的方法;4、学习DSP中FFT的设计和编程思想;5、学习使用CCS的波形观察器观察波形和频谱情况;二、设计内容给定256采样点,求频谱,统计运行时间并在PC上显示。三、设计原理快速傅里叶变换(FFT)是一种高效实现离散傅里叶变换(DFT)的快速算法,是数字信号处理中最为重要的工具之一,它在声学,语音,电信和信号处理等领域有着广泛的应用。快速傅里叶变换FFT旋转因子WN有如下的特性。对称性:WNk+N/2=-WNk周期性:WNn(N-k)=WNk(N-n)=WN-nk利用这些特性,既可以使DFT中有些项合并,减少了乘法积项,又可以将长序列的DFT分解成几个短序列的DFT。FFT就是利用了旋转因子的对称性和周期性来减少运算量的。FFT的算法是将长序列的DFT分解成短序列的DFT。例如:N为偶数时,先将N点的DFT分解为两个N/2点的DFT,使复数乘法减少一半:再将每个N/2点的DFT分解成N/4点的DFT,使复数乘又减少一半,继续进行分解可以大大减少计算量。最小变换的点数称为基数,对于基数为2的FFT算法,它的最小变换是2点DFT。一般而言,FFT算法分为按时间抽取的FFT(DITFFT)和按频率抽取的FFT(DIF中南民族大学计算机科学学院08级自动化专业宗子轩08064056第1页共22页FFT)两大类。DIFFFT算法是在时域内将每一级输入序列依次按奇/偶分成2个短序列进行计算。而DIFFFT算法是在频域内将每一级输入序列依次奇/偶分成2个短序列进行计算。两者的区别是旋转因子出现的位置不同,得算法是一样的。在DIFFFT算法中,旋转因子出现在输入端,而在DIFFFT算法中它出现在输入端。假定序列x(n)的点数N是2的幂,按照DIFFFT算法可将其分为偶序列和奇序列。偶序列:x(2r)=x1(r)奇序列:x(2r+1)=x2(r)其中:r=0,1,2,…,N/2-1则x(n)的DFT表示为式中,x1(k)和x2(k)分别为x1(r)和x2(r)的N/2的DFT。由于对称性,WNk+N/2=-WNk。因此,N点DFT可分为两部分:前半部分:x(k)=x1(k)+WkNx2(k)(4)后半部分:x(N/2+k)=x1(k)-WkNx2(k)k=0,1,…,N/2-1(5)从式(4)和式(5)可以看出,只要求出0~N/2-1区间x1(k)和x2(k)的值,就可求出0~N-1区间x(k)的N点值。以同样的方式进行抽取,可以求得N/4点的DFT,重复抽取过程...