Міністерство освіти і науки України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра ЕОМ
Курсовий проект з дисципліни « Методи, алгоритми та засобицифрової обробки сигналів та зображень » на тему: „Розробка процесора ШПФ” Варіант № 40 Завдання до курсового проекту Розробити процесор ШПФ з такими вхідними даними: Варіант №  Розмірність, N Основа Тип прорідж-ення (T – часове,F- частотне) Вагова функція Час обробки, мс Розрядність вхідних даних, біт (Re +Im) Такт поступлення вхідних даних, нс Тип зовнішнього інтерфейсу Тип зовнішнього пристрою Тип процесора  4 40  16384 2 T Гауса 12,0 32 (16+16) - USB ЦАП (12р, f=20МГц) ADSP-21061   Анотація В даному курсовому проекті розглянуто спосіб реалізації алгоритму ШПФ за основою 2 для сигнального процесора ADSP-21061для 32-розрядних (16+16) вхідних даних з часовим прорідженням, детально описано механізми обчислення швидкого перетворення Фур`є за заданою основою, властивості та основні характеристики процесора, на якому планується реалізація, підраховано часові ресурси для виконання обчислення, створена функціональна схема системи та написана програма, що реалізує вказаний алгоритм ШПФ на заданому процесорі. Зміст Вступ 5 1.Теоретичний розділ 6 1.1 Області застосування перетворення Фур’є. 6 1.2 Опис швидкого перетворення Фур’є з прорідженням за часом. 6 1.3 Алгоритм перетворення. 11 1.3.1 Алгоритм ШПФ із проріджуванням за часом. 12 1.3.2 Алгоритм двійково-інверсної перестановки. 12 1.4 Характеристики сигнального процесора ADSP-21061. 13 2.Розробка блок-схеми . 21 3.Розрахунковий розділ 24 4.Розробка функціональної схеми 27 5.Розробка програми виконання заданої функції 35 Висновки 36 Література 37 Додатки 38 Вступ Аналіз Фур'є закладає основи багатьох методів, що застосовуються в області цифрової обробки сигналів (ЦОС). По суті справи, перетворення Фур'є (фактично існує кілька варіантів таких перетворень) дозволяє співставити сигналу, заданому в часовій області, його еквівалентне представлення в частотній області, і навпаки, якщо відома частотна характеристика сигналу, то зворотне перетворення Фур'є дозволяє визначити відповідний сигнал у часовій області. Крім того, ці перетворення корисні при проектуванні фільтрів. Частотна характеристика фільтра може бути отримана за допомогою перетворення Фур'є його імпульсної реакції. І навпаки, якщо визначена частотна характеристика сигналу, то необхідна імпульсна реакція може бути отримана за допомогою зворотного перетворення Фур'є над його частотною характеристикою. Набір алгоритмів, званих алгоритмами швидкого перетворення Фур’є (ШПФ), включає різноманітні методи зменшення часу обчислення дискретного перетворення Фур’є (ДПФ). Оскільки обчислення ДПФ є основною операцією в більшості задач спектрального аналізу, то використовування ШПФ в деяких практичних випадках, дозволяє прискорити обчислення ДПФ в 100 і більше разів у порівнянні з методом прямого обчислення ДПФ. Той факт, що одновимірний масив чисел можна виразити через двовимірний масив більш ніж одним способом, пояснює різноманіття алгоритмів ШПФ. Звідси витікає, що математична операція переходу з одновимірного простору в двовимірний є основою всіх алгоритмів ШПФ. При такому єдиному підході до алгоритму ШПФ його різні варіанти можуть бути отриманий порівняно простим способом. Теоретичний розділ. Області застосування перетворення Фур’є. Цифровий спектральний аналіз Аналізатори спектра Обробка мови Обробка зображень Розпізнавання образів Проектування фільтрів Обчислення імпульсної характеристики по частотній Обчислення частотної характеристики по імпульсній Аналіз Фур'є закладає основи багатьох методів, що застосовуються в області цифрової обробки сигналів (ЦОС). По суті справи, перетворення Фур'є дозволяє зіставити сигналу, заданому в часовій області, його еквівалентне представлення в частотній області. І навпаки, якщо відома частотна характеристика сигналу, то зворотнє перетворення Фур'є дозволяє визначити відповідний сигна...