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基于DSP(数字信号处理)的音频处理

基于DSP(数字信号处理)的音频处理
基于DSP(数字信号处理)的音频处理

基于DSP(数字信号处理)的音频处理

在过去20年中音频技术已经取得了长足的进步。从20年前首先引入的激光唱盘(CD)开始,进而发展到超级音频CD (SACD)、DVD音频唱盘和MP3 多媒体播放器,数字形式的音频技术越来越流行。可是一旦音频信号离开存储媒体,如何对它们进行处理呢?它们是如何到达系统的输出端的呢?现在所谓的"数字系统"完全达到数字化了吗?实际上很大多一部分音频系统都不是数字化的。

现在大多数音频处理仍然在模拟领域进行,因为早期的数字处理解决方案--基于通用的DSP和外部的模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)使得在硬件和软件编程上的额外费用明显增加。因此实现这样的解决方案很困难、耗时而且成本又很高。

现在已经出现了在一片集成电路上集成了一个音频专用DSP 和高性能音频数据转换器的解决方案。可以提供专业品质的数字声音处理,具有112 dB 信噪比(SNR)、完全图形用户界面开发和编程工具以及较好的性价比,允许传统的模拟系统采用数字技术而具有上乘的声音品质。

AD1954 SigmaDSP就是一个实例,它带有内置DSP功能的一个完整的26-bit、单片、3个声道的数字音频播放系统。其主要特性包括:3个数字音频声道;一个7频段48-bit 的立体声均衡器;用于扩音器位置调节的延时器;Phat Stereo空间增强模块;一个双频段结构专业品质的动态处理器。它的3 个DAC 的SNR在48 kHz更新速率下可以达到112dB。

图1 AD1954内部程序模块图(略)

图2 针对音频处理要求优化后的用户配置DSP内核结构框图(略)

图3 图形用户界面(略)

AD1954 的内部程序模块图如图1所示。它适合用于2.0 (左右声道)和2.1 (左右声道和超重低音)配置。系统设计工程师可以对该器件的所有参数进行配置,这样在缩短设计周期的同时充分保证了使用灵活性。从而可根据每一个市场和用户的特定需求对系统进行调整。

音频专用DSP 内核

图 2 示出的是针对音频处理要求进行优化后的一种DSP 内核。这种用户配置DSP内核比通用DSP 内核具很明显的优势,因为它能提供很多特点,例如用于双精度滤波器计算的硬件加速器和动态处理。这些特点能够显著减少对给定音频算法所需要的指令周期数。这个DSP 内核基于一个带双48-bit累加器的26 x 22 乘法累加引擎。当输入字长是24 bit时,该内核的内部分辨率按照3.23 格式(3 bit指数和23 bit 尾数)是26 bit。许多音频算法要求+12 dB 增益,额外2 bit 提供高达+12 dB 的增益,从而确保大多数应用中不需要增加增益。

所有滤波器都是利用专用硬件加速器以48-bit 双精度分辨率进行计算。双精度操作确保低频的无限长脉冲响应(IIR) 滤波器可以正确工作,避免有限周期问题的困扰,否则会产生人为杂音。

图形用户界面

不论是有经验的数字电路工程师,还是熟悉自己的音频系统但不想陷入到对"bit和byte"进行低级DSP 编程中去的模拟电路工程师,图形用户界面(GUI)都能使他们很容易将DSP加入到系统中。这种工具不仅

可以进行直观的操作,而且可以实时地控制整个信号流程。

这种GUI如图3所示,它用图形示出信号流程,因此使用起来确实很直观。设计工程师对信号链中的每一个参数,包括滤波器系数、音量设置和动态处理函数,都可以直接访问和实时修改。这种GUI 可通过PC 机的打印机口连接到评估板。通过这种方式,任何参数的改变都可通过SPI 串口发出,并且立即生效。

根据需要设计用户配置程序

尽管使用内部程序最简单并且最节省设计时间,但设计工程师可能仍希望根据其系统的需要用户配置专门的信号流程。

图形编译器是一个完全图形程序开发工具。图形输入工具允许系统设计工程师画出用户配置的信号流程并且当按下按钮后就将其编译成DSP 程序。无需逐行代码开发,从而使得这种工作流程对模拟电路工程师特别友好。

图4示出一个用户配置程序的实例。该DSP 是用作3声道音箱的处理引擎。处理过程包括:`总均衡模块、3声道分频模块、单驱动器均衡模块、各个单驱动器动态范围控制模块,用于驱动器位置调节(相位校正)的延时模块,以及具有112 dB SNR的DAC。

专业品质动态处理的重要性

中小规模音频系统常常受其放大器和扬声器的功率限制。另外,由于音箱的尺寸小,低频扬声器的频率响应经常在较低频率上有一个过早的自然滚降。因此,采用相当强的均衡是非常流行的做法,特别是在低音区(低音提升电路),以便补偿这种声音的不完善设置。最后,通常希望(如果不是要求)系统具有很高的最大音量。

系统的有限的放大器功率、较重的低音均衡和高的系统总响度三者相结合,很快使放大器饱和并开始产生严重失真,这会给人们带来不满乃至厌烦的感受。以前试图解决这个问题的几种方法都使用了可以避免削波失真简单的削波检测器,但由此导致的人为杂音与削波失真一样的不佳效果。然而,使用AD1954 SigmaDSP专业品质、双频段动态处理器可以控制该系统的限制而不产生人为杂音。

提高系统的清晰度和响度

图 5 示出了两个例子,一个是没有任何动态处理的传输函数,另一个是带转折点可调的压缩器与限幅器功能的传输函数。由于使用动态处理,可以在高音量区无失真地处理自然削波电平。这实际上允许用户把系统音量提高约10 dB。音量增加10 dB 表示声压级增加了一倍,从而用户可以将系统的响度提高到原来的两倍。

对现实世界影响声音因素的调整

带用户配置DSP 动态处理器的传递函数可任意调整,它可以将几种动态处理功能组合为一条功能曲线。它有四种典型功能,包括:压缩、限幅、扩展和噪声门限。由于这种传递函数完全可编程,所以这些功能非常容易实现,即可单独使用,也可以组合起来使用。

结束语

音频专用DSP 技术的引入将音频系统的嵌入式设计带入了一个新纪元。数字领域的处理性能、变换技术和复杂算法都以图形形式出现,使其应用更为方便和经济。这种DSP技术使设计工程师快速开发或把他们的系统移植到数字领域,因此可以充分发挥数字媒体的高品质。

DSP习题答案要点

一.填空题(本题总分12分,每空1分) 1.累加器A分为三个部分,分别为;;。 1.AG,AH,AL 2.TMS320VC5402型DSP的内部采用条位的多总线结构。 2.8,16 3.TMS320VC5402型DSP采用总线结构对程序存储器和数据存储器进行控制。3.哈佛 4.TMS329VC5402型DSP有个辅助工作寄存器。 4.8个 5.DSP处理器TMS320VC5402中DARAM的容量是字。 5.16K字 6.TI公司的DSP处理器TMS320VC5402PGE100有___________个定时器。 6.2 7.在链接器命令文件中,PAGE 1通常指________存储空间。 7.数据 8.C54x的中断系统的中断源分为____ ___中断和____ ____中断。 8.硬件、软件 1.TI公司DSP处理器的软件开发环境是__________________。 1.答:CCS(Code Composer Studio) 2.DSP处理器TMS320VC5402外部有___________根地址线。 2.答:20根 3.直接寻址中从页指针的位置可以偏移寻址个单元。 3.答:128 4.在链接器命令文件中,PAGE 0通常指________存储空间。 4.答:程序 5.C54x系列DSP处理器中,实现时钟频率倍频或分频的部件是_____________。 5.答:锁相环PLL 6.TMS320C54x系列DSP处理器上电复位后,程序从指定存储地址________单元开始工作。6.答:FF80h 7.TMS320C54x系列DSP处理器有_____个通用I/O引脚,分别是_________。 7.答:2个,BIO和XF 8.DSP处理器按数据格式分为两类,分别是_______ __;_____ ___。 8.答:定点DSP和浮点DSP 9.TMS329VC5402型DSP的ST1寄存器中,INTM位的功能是。 9.答:开放/关闭所有可屏蔽中断 10.MS320C54X DSP主机接口HPI是________位并行口。 10.答:8 1.在C54X系列中,按流水线工作方式,分支转移指令的分为哪两种类型:_______;_______。 1.答:无延迟分支转移,延迟分支转移 3.C54x的程序中,“.bss”段主要用于_______________。 3.答:为变量保留存储空间 4.从数据总线的宽度来说,TMS320VC5402PGE100是_______位的DSP处理器。 4.答:16位 7.TMS320VC5402型DSP处理器的内核供电电压________伏。 7.答:1.8v

DSP是TMSTM系列DSP产品中的定点数字信号处理器

第1章绪论 TMS320C54x TM DSP是TMS320TM系列DSP产品中的定点数字信号处理器。C54x DSP 满足了实时嵌入式应用的一些要求,例如通信方面的应用。 C54x的中央处理单元(CPU)具有改进的哈佛结构,它的特点是最小化的功耗和高度的并行性。除此之外,C54x中多样化的寻址方式和指令集也大大提高了整个系统的性能。 1.1 TMS320系列DSP简介 TMS320TM系列DSP包括定点DSP、浮点DSP和多处理器DSP(也称DSPs),其结构是专门为实时的信号处理设计的。TMS320系列DSP有以下一些特性使得该系列的产品有着广阔的应用领域: ?非常灵活的指令集。 ?固有的操作灵活性。 ?高速运行的性能。 ?创新的并行结构。 ?成本效率高。 ?对C语言的友好的结构。 1.1.1 TMS320系列DSP的历史、发展和优势 1982年,德州仪器公司(TI)推出了TMS320系列中第一代定点DSP产品——TMS320C10。在这一年年末,《电子产品》杂志赠予TMS320C10“年度产品”的称号。TMS320C10成为后续的TMS320系列DSP的模型。 今天,TMS320 DSP系列包括三大DSP平台:TMS320C2000TM、TMS320C5000TM和TMS320C6000TM。在C5000TM DSP平台中又包含三代产品:TMS320C5x TM、TMS320C54x TM 和TMS320C55x TM系列。 C5000 DSP平台中的器件都采用了相同的CPU结构,但结合了不同的片内存储器和外设结构。这些不同的结构满足了世界范围内电子市场的很多领域的需要。当把存储器、外设和CPU结合起来集成到单个芯片上时,整个系统的费用就大大地降低了,电路板的体积也减小了。图1-1所示为TMS320系列器件的演化过程。

音乐剪辑合并软件哪个好用

其实现在很流行的一些抖音歌曲大部分都是用音频编辑软件进行剪辑合成处理的,使用音频剪辑软件就可以将一首歌曲的副歌部分剪辑下来这时别人就很容易能快速听到此歌曲的高潮部分无需等待。那么音频编辑软件有哪些?下面小编就给大家推荐几款简单的音频编辑软件分享给大家,希望对大家能够有所帮助。 软件一:迅捷音频转换器 迅捷音频转换器是一款专业的音频转换编辑工具,拥有音频剪切、音频提取、音频转换等多种功能,能够用多种分割方式进行音频剪切,而且支持批量操作,功能强大,操作简单,绝对是一款不容错过的软件。 软件特色

1、多种音频剪切方式 支持平均分割、时间分割、手动分割 2、产品功能丰富 支持音频剪切、音频提取、音频转换 3、支持文件批量操作 不仅支持单个文件操作,还支持文件批量操作,提高效率 软件二:audacity

audacity(audacity中文版)是一个免费开源的音频编辑软件和录音软件,可导入WAV,AIFF,AU,IRCAM,MP3及Ogg Vorbis,并支持大部份常用的工具,如剪裁、贴上、混音、升/降音以及变音特效、插件和无限次反悔操作,内置载波编辑器。audacity(音频编辑软件)支持Linux、MacOS、Windows等多平台 软件特色: 1、功能强大,录音、混音、制作特效,并支持多种格式wav,mp3,ogg 等 2、免费且开源,无需支付任何费用 3、软件自带中文,界面操作简单明了

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《数字信号处理与DSP实现技术》课后习题与参考答案

21世纪高等院校电子信息类规划教材 安徽省高等学校“十二五”省级规划教材 数字信号处理与DSP实现技术 课后习题与参考答案 主编:陈帅 副主编:沈晓波

淮南师范学院 2015.11 第1章绪论思考题 1.什么是数字信号? 2.什么是数字信号处理? 3.数字信号处理系统的实现方法有哪些? 4.数字信号处理有哪些应用? 5.数字信号处理包含哪些内容? 6.数字信号处理的特点是什么? 第1章绪论参考答案 1.时间和幅度都离散的信号称为数字信号,即信号的时间取离散的值,幅度也取离散的值。 2.数字信号处理是指在数字领域进行数字信号的加工(变换、运算等),即输入是数字信号,采用数字信号处理方法进行处理,输出仍然是数字信号。 3.数字信号处理系统的实现方法有①通用软件方法实现系统;②专用加速处理机方法;③软硬件结合的嵌入式处理方法;④硬件方法。 4.数字信号处理在通信、计算机网络、雷达、自动控制、地球物理、声学、天文、生物医学、消费电子产品等各个领域均有应用,是信息产业的核心技术之一。比如信源编码、信道编码、多路复用、数据压缩,数字语音、汽车多媒体、MP3/MP4/MP5、数字扫面仪、数字电视机顶盒、医院监视系统、生物指纹系统等。 5.数字信号处理主要包含以下几个方面的内容 ①离散线性时不变系统理论。包括时域、频域、各种变换域。 ②频谱分析。FFT谱分析方法及统计分析方法,也包括有限字长效应谱分析。 ③数字滤波器设计及滤波过程的实现(包括有限字长效应)。 ④时频-信号分析(短时傅氏变换),小波变换,时-频能量分布。 ⑤多维信号处理(压缩与编码及其在多煤体中的应用)。 ⑥非线性信号处理。 ⑦随机信号处理。 ⑧模式识别人工神经网络。 ⑨信号处理单片机(DSP)及各种专用芯片(ASIC),信号处理系统实现。 6.数字信号处理主要具有4个方面优点:①数字信号精度高;②数字信号处理灵活性强;③数字信号处理可实现模拟信号难以实现的特性;④数字信号处理可以实现多维信号处理。

第三节音频处理软件GoldWave

第三节音频处理软件GoldWave 学习目标: 1了解GoldWave的特点。 2掌握GoldWave的基本操作及技巧。 3能使用GoldWave软件处理日常生活中遇到的各种音频问题 一、GoldWave的特点 l GoldWave是一个功能强大的数字音乐编辑器,它可以对音频内容进行播放、录制、编辑以及转换格式等处理。 2支持WA V、OGG、VOC、MP3、WMA等几十种音频文件格式。 3可以从CD,VCD、DVD或其它视频文件中提取声音。 4软件内含丰富的音频处理特效,可以对声音进行回声、混响、降噪等特殊的处理。 5支持各种不同音频格式之间的相互转换。 二、GoldWave的使用 1音频播放 (1)在主界面单击“文件-----打开”命令,或单击工具栏的“打开”按钮,在打开的对话框中选择播放的音频文件,单击“打开”按钮,声音波形将出现在窗口中。如果是立体声文件则分为上下两个声道的波形,绿色部分代表左声道,红色部分代表右声道,可以分别或统一对它们进行操作。 (2)单击控制器上的“全部播放”按钮进行播放。 播放该音频文件,在播放波形文件的过程中可以随时进行暂停、停止、向后播放、向前快速播放等操作;在GoldWave窗口中会看到一条白色的指示线,指示线的位置表示正在播放的波形。单击“显示控制窗口”按钮,在控制器面板上会看到音频显示以及各个频率段声音的音量大小。 (3)通过控制器工具栏可以设置音频的播放方式、向后播放、向前快速播放、暂停、停止、创建文件录音及在选区内录音等操作;工具栏上各个按钮对应的快捷键及功能是:F2从头开始全部播放、F3只播放选区内音频、F4从当前位置开始播放、F5:向后播放、F6向前快速播放、F7暂停、F8停止、F9创建一个文件开始录音、Ctrl+F9在当前选区内开始录音、Fll设置控制器属性。 (4)单击“设置控制器属性”按钮(Fll),出现“控制属性”对话框,进行具体的播放模式选择,并勾选“循环”复选框和设置循环次数等。也可对“录音”、“音量”、“视觉”、“设备”和“检测”等选项卡进行设置。 2音频录制 录制声音之前应确保音频输入设备(壹克风)已经正确连接到计算机上,常用录制声音文件的方法是: (l)按F9键将创建一个文件并开始录音; (2)录音完毕,单击“停止录音”按钮(ctrl+F8); (3)单击GoldWavel工具栏上的“保存”按钮,打开“保存声音为”对话框; (4)选择文件类型、文件名及保存位置,单击“保存”按钮; 3时间标尺和显示缩放 打开一个音频文件之后,在波形显示区域的下方有一个指示音频文件时间长度的标尺.它以秒为单位,清晰的显示出任何位置的时间情况。 如果音频文件太长或细微观察波形的细节变化,可改变显示的比例来进行查看,单击“查看”菜单下的“放大”、‘缩小”命令可以完成,或用快捷键Shift十进

DSP数字信号处理

数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。 简介 简单地说,数字信号处理就是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术,它的英文原名叫digital signal processing,简称DSP。另外DSP也是digital signal processor的简称,即数字信号处理器,它是集成专用计算机的一种芯片,只有一枚硬币那么大。有时人们也将DSP看作是一门应用技术,称为DSP 技术与应用。 《数字信号处理》这门课介绍的是:将事物的运动变化转变为一串数字,并用计算的方法从中提取有用的信息,以满足我们实际应用的需求。 本定义来自《数字信号处理》杨毅明著,由机械工业出版社2012年发行。 特征和分类 信号(signal)是信息的物理体现形式,或是传递信息的函数,而信息则是信号的具体内容。 模拟信号(analog signal):指时间连续、幅度连续的信号。 数字信号(digital signal):时间和幅度上都是离散(量化)的信号。 数字信号可用一序列的数表示,而每个数又可表示为二制码的形式,适合计算机处理。 一维(1-D)信号: 一个自变量的函数。 二维(2-D)信号: 两个自变量的函数。 多维(M-D)信号: 多个自变量的函数。 系统:处理信号的物理设备。或者说,凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备。模拟系统与数字系统。 信号处理的内容:滤波、变换、检测、谱分析、估计、压缩、识别等一系列的加工处理。 多数科学和工程中遇到的是模拟信号。以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。 模拟信号处理缺点:难以做到高精度,受环境影响较大,可靠性差,且不灵活等。数字系统的优点:体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理 随着大规模集成电路以及数字计算机的飞速发展,加之从60年代末以来数字信号处理理论和技术的成熟和完善,用数字方法来处理信号,即数字信号处理,已逐渐取代模拟信号处理。 随着信息时代、数字世界的到来,数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。 数字信号处理器 DSP芯片,也称数字信号处理器,是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器,其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求,DSP芯片一般具有如下主要特点: (1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;

DSP是TMS320TM系列DSP产品中的定点数字信号处理器

DSP是TMS320TM系列DSP产品中的定点数字信 号处理器 TMS320C54x TM DSP是TMS320TM系列DSP产品中的定点数字信号处理器。C54x DSP 满足了实时嵌入式应用的一些要求,例如通信方面的应用。 C54x的中央处理单元(CPU)具有改进的哈佛结构,它的特点是最小化的功耗和高度的并行性。除此之外,C54x中多样化的寻址方式和指令集也大大提高了整个系统的性能。 1.1 TMS320系列DSP简介 TMS320TM系列DSP包括定点DSP、浮点DSP和多处理器DSP(也称DSPs),其结构是专门为实时的信号处理设计的。TMS320系列DSP有以下一些特性使得该系列的产品有着宽敞的应用领域: ?专门灵活的指令集。 ?固有的操作灵活性。 ?高速运行的性能。 ?创新的并行结构。 ?成本效率高。 ?对C语言的友好的结构。 1.1.1 TMS320系列DSP的历史、进展和优势 今天,TMS320 DSP系列包括三大DSP平台:TMS320C2000TM、TMS320C5000TM和TMS320C6000TM。在C5000TM DSP平台中又包含三代产品:TMS320C5x TM、TMS320C54x TM 和TMS320C55x TM系列。 C5000 DSP平台中的器件都采纳了相同的CPU结构,但结合了不同的片内储备器和外设结构。这些不同的结构满足了世界范畴内电子市场的专门多领域的需要。当把储备器、外设和CPU结合起来集成到单个芯片上时,整个系统的费用就大大地降低了,电路板的体积也减小了。图1-1所示为TMS320系列器件的演化过程。

控制最优化平台高效益平台 高性能平台 图1-1 TMS320系列DSP的演化过程 1.1.2 TMS320系列DSP的典型应用 表1-1列出了TMS320系列DSP的一些典型的应用。TMS320 系列DSP与标准的微处理器/微运算机器件相比,能够为传统信号处理咨询题提供更合适的处理方式,例如处理语音合成和滤波咨询题。TMS320系列DSP也支持多个操作需要同时进行处理的复杂应用场合。 表1-1 TMS320 系列DSP的典型应用

音频编辑软件教程

音频编辑软件教程 音频编辑软件教程 系统介绍一下用Cooleditpro2.0录制自唱歌曲的一个全过程,希望对喜欢唱歌,想一展歌喉的朋友有所帮助。 录制原声 录音是所有后期制作加工的基础,这个环节出问题,是无法靠后期加工来补救的,所以,如果是原始的录音有较大问题,就重新录吧。 1、打开CE进入多音轨界面右击音轨1空白处,插入你所要录制歌曲的mp3伴奏文件,wav也可(图1)。

(图1) 2、选择将你的人声录在音轨2,按下“R”按钮。(图2)

(图2) 3、按下左下方的红色录音键,跟随伴奏音乐开始演唱和录制。(图3)

(图3) 4、录音完毕后,可点左下方播音键进行试听,看有无严重的出错,是否要重新录制(图4) (图4) 5、双击音轨2进入波形编辑界面(图5),将你录制的原始人声文件保存为mp3pro格式(图6图7),以前的介绍中是让大家存为wav格式,其实mp3也是绝对可以的,并且可以节省大量空间。

(图5) (图6)

注)需要先说明一下的是:录制时要关闭音箱,通过耳机来听伴奏,跟着伴奏进行演唱和录音,录制前,一定要调节好你的总音量及麦克音量,这点至关重要!麦克的音量最好不要超过总音量大小,略小一些为佳,因为如果麦克音量过大,会导致录出的波形成了方波,这种波形的声音是失真的,这样的波形也是无用的,无论你水平多么高超,也不可能处理出令人满意的结果的。 另:如果你的麦克总是录入从耳机中传出的伴奏音乐的声音,建议你用普通的大话筒,只要加一个大转小的接头即可直接在电脑上使用,你会发现录出的效果要干净的多。 降噪处理 降噪是至关重要的一步,做的好有利于下面进一步美化你的声音,做不好就会导致声音失真,彻底破坏原声。单单这一步就足以独辟篇幅来专门讲解,大家

数字信号处理

数 字 信 号 处 理 发 展 和 应 用 学院:通信学院 专业:电子信息工程 班级:电信1103 姓名:XXX 学号:XXX

数字信号处理发展和应用 【摘要】数字信号处理(DSP)是广泛应用于许多领域的新兴学科,因其具有可程控、可预见性、精度高、稳定性好、可靠性和可重复性好、易于实现自适应算法、大规模集成等优点,广泛应用于实时信号处理系统中。本文概述了DSP 技术的发展历史,各个领域的应用状况,以及在未来的发展趋势。 【关键词】数字信号处理;数据处理;信息技术;发展趋势 一、数字信号处理(DSP)的发展历史 数字信号处理技术的发展经历了三个阶 段。 70 年代DSP 是基于数字滤波和快速傅立叶变换的经典数字信号处理,其系统由分立的小规模集成电路组成,或在通用计算机上编程来实现DSP 处理功能,当时受到计算机速度和存储量的限制,一般只能脱机处理,主要在医疗电子、生物电子、应用地球物理等低频信号处理方面获得应用。 80 年代DSP 有了快速发展,理论和技术进入到以快速傅立叶变换(FFT) 为主体的现代信号处理阶段,出现了有可编程能力的通用数字信号处理芯片,例如美国德州仪器公司(TI 公司) 的TMS32010 芯片,在全世界推广应用,在雷达、语音通信、地震等领域获得应用,但芯片价格较贵,还不能进入消费领域应用。 90 年代DSP 技术的飞速发展十分惊人,理论和技术发展到以非线性谱估计为代表的更先进的信号处理阶段,能够用高速的DSP 处理技术提取更深层的信息,硬件采用更高速的DSP 芯片,能实时地完成巨大的计算量,以TI 公司推出的TMS320C6X芯片为例,片内有两个高速乘法器、6 个加法器,能以200MHZ频率完成8 段32 位指令操作,每秒可以完成16 亿次操作,并且利用成熟的微电子工艺批量生产,使单个芯片成本得以降低。并推出了C2X、C3X、C5X、C6X 不同应用范围的系列,使新一代的DSP 芯片在移动通信、数字电视和消费电子领域得到广泛应用,数字化的产品性能价格比得到很大提高,占有巨大的市场。 二、数字信号处理(DSP)的主要应用领域 1·DSP在电力系统自动化中日益渗透 1.1数字信号处理(DSP)技术在电力系统模拟量采集和测量中的应用 计算机进入电力系统调度后,引入了EMS/DMS/SCADA的概念,而电力系统数据采集和测量是SCADA的基础部分。传统的模拟量的采集和获得,通过变送器将一次PT和CT的电气量变为直流量,再进行A/D转换送给计算机。应用了交流采样技术以后,经过二次PT、CT的变换后,直接对每周波的多点采样值采用DSP处理算法进行计算,得到电压和电流的有效值和相角,免去了变送器环节。这不仅使得分散布置的分布式RTU很快地发展起来,而且还为变电站自动化提供了功能综合优化的手段。 1.2数字信号处理(DSP)在继电保护中的应用 到目前为止,应用于我国电力系统的微机保护产品采用的CPU大多为单片机,由于受硬件资源及计算功能的限制,其采样能力及采样速度很难令人满意。因此,对非正常运行条件下的系统参数测量,在速度和精度上无法满足要求,一些复杂原理和算法的实现,基于常规CPU的保护产品也都难以胜任。基于DSP 的数据采集和处理系统由于其强大的数学运算能力和特殊设计,都使得它在继

数字信号处理(DSP)技术在土木工程中的应用

DSP技术在土木工程领域的应用实例 任何携带信息的物理量都可称为信号,实际工程中常用的信号有模拟信号和数字信号等,模拟信号是指具有连续振幅的连续时间信号;数字信号是指用有限个数字表示的离散振幅值的离散时间信号。 20世纪50年代,随着大型数字计算机的出现,数字信号处理开始兴起,并在随后的十几年里有了长足的发展与突破。由于携带信息的信号的普遍存在,使得DSP(即数字信号处理)技术能够广泛地应用于多种工程领域。 DSP技术在土木工程领域的应用也十分广泛,如:地震工程、结构健康监测系统、结构振动测试等。 一、DSP技术在地震工程中的应用 地震是常见的给人民的生命财产造成巨大损失的自然灾害之一,地震波由地震、火山喷发或地下爆炸产生的岩石运动引起,通过地震仪,这些地震波被转换成地震信号,通过记录、存储下来的地震信号,可以对地震的特性以及地震对结构的动力影响进行分析。 DSP技术在上述过程的应用主要有:信号降噪、数据压缩、地震信号频谱分析等。 信号降噪是过滤、消除噪声以提高信号信噪比的过程,主要方法有加运算去除加性噪声以及将信号转换到频域上,利用地震信号和噪声之间频率的不同设计滤波器来实现(傅里叶变换、小波变换及S变换等)。 地震信号数据压缩一方面可以减少存储空间,另一方面可以提高数据处理速度。由于地震数据本身特点对其进行一定范围压缩时不会影响对地下地质结构信息的识别。由于受地层吸收及球面扩散的影响,造成深层振幅较浅层振幅小,高频成分主要集中在浅层。另外,地震信号本身含有各种噪声,需要进行消除,并且地震相邻道之间具有很强的相关性。利用二维小波分解除去小波变换信号间的相关性,可以高效的对地震数据进行压缩,此时的地震数据的压缩比可高达倍,而且失真较小。 由时间域转换至频率域从而得到频谱或能量密度谱,用来考察地震信号的频率构成,了解地震的卓越周期(指地震动信号振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期)等信息,进而可以考察其对结构的动力特性的影响。 文献[2]通过对一道模拟的非平稳地震信号降噪,研究了FT,CWT,ST三种方法的适用范围。 二、DSP技术在结构健康监测系统的应用 健康监测系统可以较全面地把握桥梁结构建造与服役全过程的受力与损伤演化规律,是保障大型桥梁的建造和服役安全的有效手段之一。各国均在新建的和已服役的重要工程结构上增设健康监测系统。 桥梁健康监测系统一般包括智能传感器子系统,数据采集与处理及传输子系统,损伤识别与模型修正和安全评定子系统,数据管理子系统。

DSP数字信号处理器特性

DSP数字信号处理器特性 周晓昱(龙口中隆计控公司) 现在,数字信号处理技术已经被广泛应用到各种工业仪器仪表上。近十年来,国内越来越多的生产厂家,也将该技术应用到科氏力质量流量计的信号处理上。使国产质量流量计的稳定性、准确度都得到了很大的提高。与国际先进水平的差距越来越小。 科里奥利质量流量计的工作原理是:用激振使测量管在固有频率下振动。当管道内的介质处于静止时,测量管上所受到的科里奥利力(简称科氏力),是大小相同,方向相同的。而当测量管中的介质流动时,测量管两侧所受的科氏力,大小相同而方向相反。在这两个力的作用下,测量管就会产生微量的扭转弹性变形。测量管两侧的振动相位差就发生了改变。相位差的大小与介质流过的质量成一定规律。因此,可以通过测量相位差的变化,确定介质的流量大小。 当有外来振动源产生一个或多个“噪声”频率时,会在测量管上产生一个附加力来干扰科氏力,从而造成测量的误差。要准确地计量质量流量,必须排除这些干扰。例如,流量计附近有产生机械振动的设备,周围动力电(如电焊机等)的耦合等。都会产生不确定频率或固定频率的干扰。如何清除这些干扰?采用模拟电路进行信号处理时,一般是采取各种滤波的办法。但效果并不理想。 数字信号处理器(简称DSP)是一个实时处理信号的微处理器。使用DSP技术与使用时间常量去阻抑和稳定信号相比,其优点是能够以一个被提高了的采样率去过滤实时信号。减少了流量计对流量的阶跃变化的响应时间。使用多参数数字处理器(MVD)变送器的响应时间比使用模拟信号处理的传统变送器快2~4倍,更快的响应时间会提高短批量控制的效率和精确度。

特别是对于气体流量的测量,DSP技术就更具优势。因为高速气体通过流量计容易引起较严重的噪声。DSP技术因能够用数字技术更好地滤波,同时进一步减小了质量流量计对噪声的敏感度。因此,可以将混杂在流量信号中的噪声减至最小。实践证明,采用MVD变送器测量气体介质,比以前采用模拟信号变送器,在重复性和精确度上都有了显著提高。 DSP技术为科氏力质量流量计提供了一个更好地处理掉来自于外界干扰信号的手段。它使得这些干扰信号无所遁形。从而极大地提高了质量流量计的测量精度,以及运行的稳定性。 运用DSP技术,再加之对密度信号的监测与分析。还有希望解决一直困扰着科氏力质量流量计运行过程中,因介质产生气化,测量管内壁沉淀或挂壁造成的计量误差问题。使科氏力质量流量计再上一个台阶。

常用媒体编辑软件

常用媒体编辑软件 音频文件与音频编辑软件 1.音频。我们知道声音是一种波形,通过麦克风可以将声音转换成模拟电信号,通过录音设备将声音录下来。然而计算机设备只能处理数字信号,所以要对模拟声音信号转换成为数字信号才能存储和处理。对声音的数字化处理包括采样和量化两个步骤。采样是指每间隔一段时间读取一个声音信号的幅度,一般使用44.1KHZ的采样率,此外还有22.05KHZ和11.025KHZ。量化是对模拟音频信号的幅度进行数字化,一般采用16位以确保采样的精度,此外还有8位和32位。当采样率和量化精度取较大值时,能够提高声音的保真度,而存储容量也会随之剧增。 2.MIDI。是英文Musical Instrument Digital Interface的缩写,中文含义是电子乐器数字化接口,是用多媒体计算机直接合成音乐的标准。MIDI文件不是一段录制好的声音,而是记录声音发声的过程,即音乐演奏的过程。因此MIDI 文件与数字音频相比,具有修改方便,体积小等优点。 3.声音文件格式。常用的声音文件格式有: ?WAV微软公司为Windows操作系统开发的声音文件 ?MIDI电子乐器数字化接口标准文件格式 ?MP3数字音乐压缩格式文件 ?VQF最新的NTT开发的声音文件,比MP3的压缩比还高 ?AIF Macintosh平台的声音文件 视频文件与视频编缉软件 常用视频软件有绘声绘影,Premiere,Ulead media studio和IfilmEdit等。这些软件是由不同的公司开发的,都能够编辑多种视频文件格式,如MPG、AVI 和MOV等。 视频是由一系列的帧组成的,每一帧又是一幅静止的图像。计算机通过视频采集设备对视频信号进行扫描,然后通过采样、量化和编码生成数字视频。数字视频通常包括运动的图像、语音、背景音乐和音效,具有数据量大和实时性强两个特点。 数字视频文件格式(下面的列表中提供了常用的数字视频文件格式):?avi微软公司为Windows系统开发的视频文件格式 ?asf微软公司开发的视频文件格式 ?mov Quick Time动画文件 ?mpg MPEG视频文件 ?dat VCD中的视频文件 ?rm Realplayer 播放格式

如何选择DSP芯片(精)

1 速度: DSP 速度一般用MIPS 或FLOPS 表示,即百万次/秒钟。根据您对处理速度的要求选择适合的器件。一般选择处理速度不要过高,速度高的DSP ,系统实现也较困难。 2 精度: DSP 芯片分为定点、浮点处理器,对于运算精度要求很高的处理,可选择浮点处理器。定点处理器也可完成浮点运算,但精度和速度会有影响。 3 寻址空间:不同系列DSP 程序、数据、I/O空间大小不一,与普通MCU 不同,DSP 在一个指令周期内能完成多个操作,所以DSP 的指令效率很高,程序空间一般不会有问题,关键是数据空间是否满足。数据空间的大小可以通过DMA 的帮助,借助程序空间扩大。 4 成本:一般定点DSP 的成本会比浮点DSP 的要低,速度也较快。要获得低成本的DSP 系统,尽量用定点算法,用定点DSP 。 5 实现方便:浮点DSP 的结构实现DSP 系统较容易,不用考虑寻址空间的问题,指令对C 语言支持的效率也较高。 6 内部部件:根据应 DSP 应用选型举例 面向数字控制、运动控制的DSP 系统开发的DSP 芯片选型 面向数字控制、运动控制主要有磁盘驱动控制、引擎控制、激光打印机控制、喷绘机控制、马达控制、电力系统控制、机器人控制、高精度伺服系统控制、数控机床等。当然这些主要是针对数字运动控制系统设计的应用,在这些系统的控制中,不仅要求有专门用于数字控制系统的外设电路,而且要求芯片具有数字信号处理器的一般特征。 例如在控制直流无刷电动机的DSP 控制系统中,直流无刷电机运行过程要进行两种控制,一种是转速控制,也即控制提供给定子线圈的电流;另一种是换相控制,在转子到达指定位置改变定子导通相,实现定子磁场改变,这种控制实际上实

DSP数字信号处理技术总复习(自己整理)

DSP处理器总复习 第三章:处理器结构 1.了解总线结构:PB CB DB EB PAB CAB DAB EAB ◆程序总线(PB) ◆三条数据总线(CB、DB、EB) CB、DB :数据读总线EB:数据写总线 ◆四条地址总线(PAB、CAB、DAB、EAB) 2.了解CPU的内核:算数逻辑单元ALU;累加器ACCA,ACCB;桶形移位寄存器;乘加单元;比较选择和存储单元(CSSU);指数编码器(EXP encoder)(P50) MAC *AR2+, *AR3+, A (只能用累加器A) 3.掌握存储器组织结构: ①注意引脚:PS,DS,IS,MSTRB,IOSTRB,MP/MC. 以及位:OVLY,DROM的使用。程序空间,数据空间,I/O空间。 PS非(程序存储的片选):低电平有效外部总线和PB及PAB连通,CPU访问存放在外部 存储器中的程序指令; DS非(数据存储的片选):低电平有效,外部总线和数据总线连通 IS非(I/O口的片选):当CPU执行PORTR或PORTW指令时,IS非有效。 PMST处理器模式状态寄存器的三个位(MP/MC、OVL Y、DROM) 会 影响存储器配置: ?MP/MC 决定是否将片上ROM存储器映射到程序空间 ?=0 微型计算机模式,片上ROM被映射到程序空间 ?=1 微处理器模式,片上ROM不被映射到程序空间 ?复位值:由MP/MC 引脚状态决定 ?OVLY (RAM overlay) ?=0 RAM不重叠,片上RAM只映射到数据空间 ?=1 RAM重叠,片上RAM同时映射到数据空间和程序空间 ?复位值:0 ?DROM (Data ROM) ?=0 片上ROM不被映射到数据空间 ?=1 片上ROM的一部分被映射到数据空间 ?复位值:0 ②CPU寄存器:重点掌握IMR,IFR,ST0,ST1,PMST, A,B,AR0~AR7,BK,BRC,SP 其中ST0,ST1,PMST中各位的含义。 中断寄存器(IMR、IFR):中断屏蔽寄存器,可用于屏蔽中断 中断标志寄存器(IFR) 状态寄存器ST0 TC:测试/控制标志DP:数据存储器页指针C:借位标志 状态寄存器ST1

DSP数字信号处理器考试复习资料

DSP数字信号处理器考试复习资料 1.DSP:数字信号处理 2.模拟信号:幅值和时间上都是连续变化的信号。 3.数字信号:幅值为量化的,时间是离散的。 4.DPS芯片的结构特点: 【1】采用哈佛总线结构 【2】采用流水线技术 【3】增加硬件功能单元 (1)设置硬件乘法器 (2)增加辅助寄存器算术单元 5.F28335是TI公司推出的C200系列,双电源供电,C28X系列,3.3V,I/O接口1.9V(150MHz),1.8V(没有150MHz) 6.C200(实时控制) 【1】c24x16位定点DSP 【2】c28x32位定点DSP,工作频率150MHz,晶振频率30MHz 7.c500(低功耗) 【1】c54x 【2】c55x 8.c6000(高性能) 【1】c62x32位 【2】c64x32位

9.DSP硬件开发工具 【1】DSP开发板 【2】DSP仿真器 10.软件开发工具:CCS 11.F28335的基本组成 【1】中央处理器(cpu) 【2】系统控制逻辑 【3】存储器 【4】片上外设 12.F28335总线包括: 【1】程序地址总线PAB(22) 【2】程序读数据总线PRDB(32) 【3】数据读地址总线DRAB(32) 【4】数据读数据总线DRDB(32) 【5】数据/程序写数据总线DWDB(32) 【6】数据写地址总线DWAB(32) 13.状态寄存器: 【1】ST0(16位) 【2】ST1(16位) (1)D0.INTM:全局中断屏蔽。1,禁止全局可屏蔽中断;0,开全局可屏蔽中断

(2)D6.EALLOW:寄存器访问使能。1,允许访问被保护的寄存器;0,禁止访问被保护的寄存器 14.F28335片内振荡器及锁相环 14.如果F28335外接晶振频率为30MHz,DIV设置为1010(二进制)或10(十进制)或0xA(十六进制),DIVSEL设置为2,则时钟模块输出时钟(也是CPU的输入时钟)CLKIN频率为: F=(OSCCLK*10.0)/2=30MHz*10/2=150MHz CLKIN 15.F28335的低功耗模式 【1】IDIE(空闲)模式 【2】STANDBY(待机)模式 【3】HALT(暂停)模式 16.看门狗电路就是一个定时器电路 【1】复位信号 【2】中断信号 17.F28335寻址方式有寄存器寻址、堆栈寻址、直接寻址、间接寻址

(整理)常用音频线材、接插件制作方法

常用音频线材、接插件制作方法【DJ必备知识】干货 1# djzone发表于 2012-6-26 10:23:19|只看该作者| 倒序浏览 音响系统中设备与设备之间要达成联络传输、沟通等,都必须 仰赖其连接的工具,这就是线材与接头。它在整个音响系统中 占据着非常重要的角色,现在专业音响系统中使用的。 接线和接插件种类较多,下面我们把常见的线材与接插件种类 作一下简单介绍: 一、各种线材1、专业音频线:现在音频线有两芯、三芯、 四芯、五芯等,这种线由于屏蔽效果好,可以用来传输高质量 的音频信号;现在较专业的话筒一般使用三芯以上的线材,这 种线材抗干扰能力强,可以做远距离传送。当然这种线材也可 以传送其它信号,如传送电脑灯的DMX512控制信号。 2、专业音箱线:在专业音响系统的功放和音箱连接中,音箱

音箱线常见的有多芯、50芯、100芯、200芯等双层护套线, 俗称金银线;还有用于室内的固定音箱线和移动音箱线缆。 3、同轴电缆线:一般用在视频方面,也有一些音频线,由于这种线材抗干扰能力较差,再加上设计时就不是主要用来传输 音频信号的,因此不适合做长距离的音频信号传输。 4、集中式电缆线∶就是多条讯号线包裹在同一个保护管内,一般是连接系统内部使用,以减少独立线材的数量。现在也用在诸如电视转播车、地下预埋和其它特殊方面。这种线一般是 有专业厂家加工好的,质量上较有保障。

5、光纤:许多 CD 或 MD 等录放音器材上常使用的传输线材,它传送的是数码信号。随着数字化的普及,光纤在音响系统 里的运用会越来越多. 大多数使用在键盘、效果器等设备上。 7、还有一些特殊的线材,比如电脑点歌系统里原来用来连接网络的多芯网线现在也可以用来传送音视频,实现电脑自动点播功能。 常用, 音频, 线材, 制作方法, DJ必备

DSP 相关知识及TMS320F2812性能介绍

第一章 DSP 相关知识及TMS320F2812性能介绍 数字信号处理(DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。在通常的实时信号处理中,它具有可程控、可预见性、精度高、稳定性好、可靠性和可重复性好、易于实现自适应算法、大规模集成等优点,这都是模拟系统所不及的。 1.1 DSP系统构成 数字信号处理器是利用计算机或专用处理设备,在模拟信号变换成数字信号以后,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等高速实时处理的专用处理器,其处理速度比最快的CPU还快10~50倍。一个典型的DSP系统,输入信号首先进行带限滤波和抽样,然后进行A/D变换将信号变换成数字比特流。DSP芯片的输入是A/D变换后得到的以抽样形式表示的数字信号,DSP芯片对输入的数字信号进行某种形式的处理,如进行一系列的乘累加操作(MAC)。最后,经过处理后的数字样值再经D/A变换转换为模拟样值,之后再进行内插和平滑滤波就可得到连续的模拟波形。必须指出的是,上面给出的DSP 系统模型是一个典型模型,但并不是所有的DSP系统都必须具有模型中的所有部件。 1.2 DSP系统的特点 数字信号处理系统是以数字信号处理为基础,因此具有数字处理的全部优点: (1)接口和编程方便。DSP系统与其他以现代数字技术为基础的系统或设备都是相互兼容的,与这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统接口容易得多;另外,DSP系统中的可编程DSP芯片可使设计人员在开发过程中灵活方便地对软件进行修改和升级。 (2)稳定性和可重复性好。DSP系统以数字处理为基础,受环境温度、湿度、噪声、电磁场的干扰和影响较小,可靠性高;数字系统的性能基本不受元器件参数性能变化的影响,因此数字系统便于测试、调试和大规模生产。 (3)精度高。16位数字系统可以达到10-5的精度。 (4)特殊应用。有些应用只有数字系统才能实现,例如信息无失真压缩、V 型滤波器、线性相位滤波器等等。 (5)集成方便。DSP系统中的数字部件有高度的规范性,便于大规模集成。当然,数字信号处理在高频信号处理上也存在一定的缺点。DSP系统中的高速时钟可能带来高频干扰和电磁泄漏等问题,而且DSP系统消耗的功率也较大。此外,DSP技术更新的速度快,数学知识要求多,开发和调试工具还不尽完善。

谈谈对数字信号处理(DSP)的认识

浅谈数字信号处理 20091111 崔琦中文摘要: 数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的。 关键词:数字信号处理;芯片发展;应用 ABSTRACT: The purpose of digital signal processing is the real world of continuous analog signals measured or filter. Therefore in digital signal processing is needed before will signal from analog to digital domain, the field that usually through the adc. And digital signal processing output often will transform into analog domain, it is realized by digital-to-analog converters. Keywords:Digital signal processing;Chip development;application 正文: 数字信号处理作为信号和信息处理的一个分支学科,已渗透到科学研究、技术开发、工业生产、国防和国民经济的各个领域,取得了丰硕的成果。对信号在时域及变换域的特性进行分析、处理,能使我们对信号的特性和本质有更清楚的认识和理解,得到我们需要的信号形式,提高信息的利用程度,进而在更广和更深层次上获取信息。DSP芯片,也称数字信号处理器,是一种特别适合进行数字信号处理运算的微处理器。DSP芯片的出现和发展,促进数字信号处理技术的提高,许多新系统、新算法应运而生,其应用领域不断拓展。目

数字信号处理器DSP补充讲义

数字信号处理器DSP 补充讲义 一、Q 数的定义与四则运算 1. Q 数的定义 对于16位的DSP 而言,Q 数定义共有16种,其简化写法分别是Q15、Q14、Q13、Q12、Q11、Q10、Q9、Q8、Q7、Q6、Q5、Q4、Q3、Q2、Q1、Q0,其数学含义可以在其标准定义中更加明确,分别应当是:Q1.15、Q2.14、Q3.13、Q4.12、Q5.11、Q6.10、Q7.9、Q8.8、Q9.7、Q10.6、Q11.5、Q12.4、Q13.3、Q14.2、Q15.1、Q16.0,即标准形式为Qn:m 其数学意义是Q 数的最大整数的绝对值≤2n-1 ;例如Q15其整数位小于等于1;Q14的整数位小于等于2;Q13的整数位小于等于4;…Q1的整数位小于等于16384;Q0的整数位小于等于32768。其最大整数位数是n 位。小数位的最小刻度为=2-m ,由m 位二进制数表示。 例如:Q15小数位的最小刻度为=2-m =2-15 =3.0518×10-5,Q14小数位的最小刻度为=2-m =2-14=6.1035×10-5 , …Q1小数位的最小刻度为=2-m =2-1 =0.5。 2. Q 数圆 对于16位的DSP,如果是有符号数,则,可以表示为图1所描绘的Q 数圆,Q 数圆在整个圆周上分布有216=65,536个数据点,每一个数据点,都具有唯一性。Q 数圆的起始点为0000,其在该圆的垂直轴线的正上方;Q 数圆的右半圆为正数,其最大值顺时针旋转,在该圆的垂直轴线的正下方右边第一个点,其16进制的数值为7FFF ,但是,其对于不同的Q 数,其真值是不同的,例如:7FFF 对于Q15格式,其代表的数值是0.9999695,但是,其对于Q13格式,其代表的数值是3.9999。 补码 8000 ∶Q1=16383.5Q0=32767 ∶ Q1=-16384Q0=-32768 图1 Q 数圆的定义与数据的分布 Q 数圆的左半圆为负数,其起始点为FFFF 为补码格式, 在该圆的垂直轴线的正上方左边第一个点,其真值在Q15格式时为-3.0518×10-5,其原码是8001,与正数0001呈现垂直轴Y 轴对称。其最小值为逆时针旋转,在该圆的垂直轴线的正下方的点,其16进制的数值为8000为补码格式,但是,其对于不同的Q 数,其真值是不同的,例如:8000对于Q15格式,其代表的数值是-1,但是,其对于Q13格式,其代表的数值是-4。 3.实数的真值与Q 数的转换方法: 在DSP 的实际运算中,实数需要根据其大小和位数转化为相应的Q 数,方可以作为常数,写入到程序中,其转换的办法需要遵循下列公式: 假定实数的真值为R ,其需要转换的Q 数值为Qm ,m=0,1,2…15。 Qm=R ×2m (1) 例1:R =0.5,需要转换成为Q15格式, 则,Q15= R ×2m =0.5×215=16384=4000h 例2:R =-0.5,需要转换成为Q15格式, 则,Q15= -R ×2m =-0.5×215=-16384=-4000h(原码) 需要转换为补码(取反加1): -4000h =BFFF(反码)=C000(补码) 在DSP 的实际运算中,Q 数也需要根据其大小和位数转化为相应的实数真值,其转换的办法需要遵循下列公式: 假定Q 数值为Qm ,m=0,1,2…15,其需要转换的实数的真值为R 。 R=Qm ×2-m (2) 例3:Q15数的3FFF 转换为实数真值 3FFFh=16383×2-15=0.499969 例4:Q15数的C001转换为实数真值 C001补码(取反加1)=3FFFh C001=-16383×2-15 =-0.499969 例5:R =1.999756,需要转换成为Q13格式, 则,Q15= R ×2m =1.999756×213 =16382=3FFEh 例6:Q13格式的数C002, 需要转换成为实数真值,C002补码(取反加1)=3FFEh C002=-16382×2-13=-1.999756 R =-1.999756 显然,Q 数圆的16位数在几何空间上是确定和唯一的,但是,在16位数相同的情况下,Q 数值不同,

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