Xử lý tín hiệu thời gian thực bằng phương pháp số trên môi trường phát triển ứng dụng DSP56307EVM áp dụng trong các hệ định vị vô tuyến

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Lê Hồng Hà

XỬ LÝ TÍN HIỆU THỜI GIAN THỰC BẰNG PHƢƠNG PHÁP
SỐ TRÊN MÔI TRƢỜNG PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG
DSP56307EVM
ÁP DỤNG TRONG CÁC HỆ ĐỊNH VỊ VÔ TUYẾN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội – 2008


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Lê Hồng Hà

XỬ LÝ TÍN HIỆU THỜI GIAN THỰC BẰNG PHƢƠNG PHÁP
SỐ TRÊN MÔI TRƢỜNG PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG
DSP56307EVM
ÁP DỤNG TRONG CÁC HỆ ĐỊNH VỊ VƠ TUYẾN
Ngành: Cơng nghệ điện tử - viễn thông
Chuyên ngành: Kỹ thuật vô tuyến điện tử và thông tin liên lạc
Mã số: 2.07.00

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. BẠCH GIA DƢƠNG

Hà Nội – 2008


PHỤ LỤC
DANH MỤC HÌNH................................................................................................... 6
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. 9
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... 9
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 10
PHẦN I - CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................ Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 1 Tín hiệu và hệ thống xử lý tín hiệu .. Error! Bookmark not defined.
1.1
Định nghĩa tín hiệu ............................. Error! Bookmark not defined.
1.2
Phân loại tín hiệu ................................ Error! Bookmark not defined.
1.3
Tín hiệu rời rạc [1] .............................. Error! Bookmark not defined.
1.3.1 Cách biểu diễn tín hiệu Error! Bookmark not defined.
1.4
Các tín hiệu rời rạc cơ bản .................. Error! Bookmark not defined.
1.5
Các phép toán cơ bản của dãy ............ Error! Bookmark not defined.
1.6
Hệ thống xử lý tín hiệu [1, 2 ] ........... Error! Bookmark not defined.
1.6.1 Hệ thống thời gian rời rạc (hệ thống rời rạc) Error! Bookmark not defined.
1.6.2 Đáp ứng xung của một thống rời rạc Error! Bookmark not defined.
1.6.3 Sơ đồ khối biểu diễn hệ thống Error! Bookmark not defined.
1.7
Phân loại hệ thống rời rạc ................... Error! Bookmark not defined.
1.7.1 Hệ thống không nhớ (hệ thống tĩnh) Error! Bookmark not defined.

1.7.2 Hệ thống tuyến tính
Error! Bookmark not defined.
1.7.3 Hệ thống bất biến theo thời gian Error! Bookmark not defined.
1.7.4 Hệ thống nhân quả Error! Bookmark not defined.
1.7.5 Hệ thống ổn định Error! Bookmark not defined.
1.7.6 Hệ thống bất biến theo thời gian (LTI) Error! Bookmark not defined.
1.8
Hệ thống xử lý số tín hiệu................... Error! Bookmark not defined.
1.8.1 Bộ biến đổi tƣơng tự số (A/D) Error! Bookmark not defined.
1.8.2 Bộ biến đổi số sang tƣơng tự (D/A)
Error! Bookmark not defined.
1.8.3 Mạch lọc trƣớc
Error! Bookmark not defined.
1.8.4 Mạch lọc sau
Error! Bookmark not defined.
1.9
Định lý lấy mẫu .................................. Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 2 Các thuật tốn xử lý tín hiệu số ....... Error! Bookmark not defined.
2.1
Biến đổi Z [1].................................. Error! Bookmark not defined.
2.1.1 Khái niệm về biến đổi Z Error! Bookmark not defined.
2.1.2 Miền hôi tụ (ROC).
Error! Bookmark not defined.
2.1.3 Cực và zeros Error! Bookmark not defined.
2.2
Biến đổi Z ngược. [1] ......................... Error! Bookmark not defined.
2.2.1 Định nghĩa Error! Bookmark not defined.
2.2.2 Định lý tích phân Cauchy Error! Bookmark not defined.
2.3
Các tính chất của biến đổi Z [1] ........ Error! Bookmark not defined.

2.3.1 Tuyến tính Error! Bookmark not defined.
2.3.2 Dịch thời gian
Error! Bookmark not defined.
2.3.3 Thay đổi thang đo trong miền z Error! Bookmark not defined.
2.3.4 Đảo thời gian
Error! Bookmark not defined.
2.3.5 Vi phân trong miền z
Error! Bookmark not defined.
2.3.6 Nhân chập Error! Bookmark not defined.
2.3.7 Tƣơng quan Error! Bookmark not defined.
2.3.8 Tích của hai dãy Error! Bookmark not defined.
2.3.9 Định lý giá trị đầu Error! Bookmark not defined.


2.4
Tổng chập ........................................... Error! Bookmark not defined.
2.4.1 Định nghĩa Error! Bookmark not defined.
2.4.2 Các tính chất của tổng chập
Error! Bookmark not defined.
2.5
Các phép tính tương quan của các tín hiệu rời rạc và tính chấtError! Bookmark
not defined.
2.5.1 Tƣơng quan chéo Error! Bookmark not defined.
2.5.2 Tự tƣơng quan
Error! Bookmark not defined.
2.5.3 Các tính chất của tƣơng quan chéo và tự tƣơng quan
Error! Bookmark
not defined.
2.6
Phân tích hệ thống LTI trong miền Z [1,2]Error! Bookmark not defined.

2.6.1 Hàm truyền đạt của hệ thống LTI
Error! Bookmark not defined.
2.6.2 Hàm truyền đạt của hệ thống đƣợc đặc trƣng bởi phƣơng trình sai phân
tuyến tính hệ số hằng (LCCDE).
Error! Bookmark not defined.
2.6.3 Sự kết nối các hệ thống LTI [2] Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 3 Phân tích tín hiệu .............................. Error! Bookmark not defined.
3.1
Lấy mẫu tín hiệu trong miền thời gian và miền tần số [1]Error! Bookmark not
defined.
3.1.1 Lấy mẫu trong miền thời gian và khôi phục tín hiệu tƣơng tự
Error!
Bookmark not defined.
3.1.2 Lấy mẫu trong miền tần số và khơi phục tín hiệu rời rạc theo thời gian Error!
Bookmark not defined.
3.2
Phân tích tần số của tín hiệu [1] ......... Error! Bookmark not defined.
3.2.1 Tần số của tín hiệu rời rạc
Error! Bookmark not defined.
3.2.2 Phân tích tần số của một tín hiệu liên tục tuần theo thời gian
Error!
Bookmark not defined.
3.2.3 Phân tích tần số của tín hiệu liên tục khơng tuần hồn
Error! Bookmark
not defined.
3.2.4 Phân tích tần số của tín hiệu rời rạc Error! Bookmark not defined.
3.2.5 Phân tích tần số của tín hiệu rời rạc khơng tuần hồn
Error! Bookmark
not defined.
3.3

Các tính chất của biến đổi Fourier của tín hiệu rời rạc theo thời gianError!
Bookmark not defined.
3.4
Biến đổi Fourier rời rạc (DFT) [1, 2] . Error! Bookmark not defined.
3.4.1 Quan hệ giữa DFT với các hệ số chuỗi Fourier của dãy tuần hoàn
Error!
Bookmark not defined.
3.4.2 Quan hệ giữa DFT với phổ của dãy có độ dài hữu hạn
Error! Bookmark
not defined.
3.4.3 Quan hệ DFT và biến đổi Z
Error! Bookmark not defined.
3.4.4 Các tính chất của biến đổi Fourier rời rạc
Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 4 Biểu diễn và phân tích hệ thống rời rạcError! Bookmark not defined.
4.1
Hệ thống IRR đệ qui ........................... Error! Bookmark not defined.
4.1.1 Dạng trực tiếp I Error! Bookmark not defined.
4.1.2 Dạng trực tiếp II Error! Bookmark not defined.
4.1.3 Dạng chuẩn tắc
Error! Bookmark not defined.
4.2
Hệ thống FIR không đệ qui. ............... Error! Bookmark not defined.
4.3
Phân tích hệ thống LTI trong miền tần số [1,2]Error! Bookmark not defined.
4.3.1 Quan hệ vào ra trong miền tần số
Error! Bookmark not defined.
4.3.2 Hàm đáp ứng tần số
Error! Bookmark not defined.
4.4

Hệ thống LTI và mạch lọc số ............. Error! Bookmark not defined.
4.4.1 Lọc thông thấp lý tƣởng Error! Bookmark not defined.


4.4.2 Lọc thông cao lý tƣởng Error! Bookmark not defined.
4.4.3 Lọc thông dải lý tƣởng Error! Bookmark not defined.
4.4.4 Lọc triệt giải lý tƣởng đáp ứng tần số Error! Bookmark not defined.
4.4.5 Lọc thông tất
Error! Bookmark not defined.
4.4.6 Mạch lọc thực tế Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 5 Thiết kế bộ lọc ................................... Error! Bookmark not defined.
5.1
Đặt các cực và zeros trên mặt phẳng phức [1,2]Error! Bookmark not defined.
5.2
Thiết kế bộ lọc FIR ............................. Error! Bookmark not defined.
5.2.1 Thiết kế bộ lọc FIR pha tuyến tính dùng cửa sổ
Error! Bookmark not
defined.
PHẦN II
PHÂN TÍCH BOARD DSP56307EVM, THỰC NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG
Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 6 Vi xử lý (core) DSP56307
[4] ....... Error! Bookmark not defined.
6.1
Đặc trưng ............................................ Error! Bookmark not defined.
6.2
Các khối chức năng của Core DSP56300Error! Bookmark not defined.
6.2.1 Bộ logic và thuật toán dữ liệu (ALU). Error! Bookmark not defined.
6.2.2 Bộ phát địa chỉ (AGU) Error! Bookmark not defined.
6.2.3 Bộ điều khiển chƣơng trình (PCU)

Error! Bookmark not defined.
6.2.4 Bộ phát xung và vòng bám pha (PLL) Error! Bookmark not defined.
6.2.5 Module OnCE và JTAG TAP. Error! Bookmark not defined.
6.2.6 Bộ nhớ On-chip Error! Bookmark not defined.
6.2.7 Bộ nhớ mở rộng off-chip Error! Bookmark not defined.
6.2.8 Các đƣờng bus trong
Error! Bookmark not defined.
6.3
Sơ đồ khối của DSP56307 .................. Error! Bookmark not defined.
6.4
DMA ................................................... Error! Bookmark not defined.
6.5
Cấu trúc ............................................... Error! Bookmark not defined.
6.5.1 Chức năng của GPIO
Error! Bookmark not defined.
6.5.2 Giao diện HI08
Error! Bookmark not defined.
6.5.3 Giao diện ESSI
Error! Bookmark not defined.
6.5.4 Giao diện SCI
Error! Bookmark not defined.
6.5.5 Module định thời Error! Bookmark not defined.
6.6
Bộ đồng xử lý lọc tăng cường (EFCOP) [4, 6]Error! Bookmark not defined.
6.6.1 Các thanh ghi của EFCOP
Error! Bookmark not defined.
Thanh ghi điều khiển ALU (FACR) Error! Bookmark not defined.
6.7
Sơ đồ chân vi xử lý DSP56307 ........... Error! Bookmark not defined.
6.8

Nhóm chân tín hiệu ............................. Error! Bookmark not defined.
6.9
Chức năng chi tiết của các chân trên vi xử lý DSP56307Error! Bookmark not
defined.
6.9.1 Nhóm nguồnError! Bookmark not defined.
6.9.2 Nhóm chân nối đất Error! Bookmark not defined.
6.9.3 Nhóm xung nhịp (CLOCK)
Error! Bookmark not defined.
6.9.4 Nhóm vịng bám pha
Error! Bookmark not defined.
6.9.5 Nhóm cổng mở rộng bộ nhớ ngồi (Cổng A) Error! Bookmark not defined.
6.9.6 Điều khiển Mode và ngắt Error! Bookmark not defined.
6.9.7 Cổng HI08 Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 7 Cấu trúc board DSP56307EVM [3] Error! Bookmark not defined.
7.1
Bộ nhớ FSRAM .................................. Error! Bookmark not defined.
7.1.1 Liên kết bộ nhớ FSRAM với DSP56307
Error! Bookmark not defined.
7.2
Bộ nhớ Flash ....................................... Error! Bookmark not defined.
7.3
Codec âm thanh CS4218-KQ [3, 5]... Error! Bookmark not defined.


7.3.1 Codec vào/ra tƣơng tự Error! Bookmark not defined.
7.3.2 Giao diện số Codec Error! Bookmark not defined.
7.4
Bộ chuyển đổi lệnh ............................. Error! Bookmark not defined.
7.5
Các giao diện off-board ...................... Error! Bookmark not defined.

7.5.1 Giao diện truyền tin nối tiếp (SCI)
Error! Bookmark not defined.
7.5.2 Cổng nối tiếp tăng cƣờng (ESSI)
Error! Bookmark not defined.
Cổng nối tiếp tăng cƣờng 1 (ESSI1). Error! Bookmark not defined.
7.5.3 Cổng HI08 Error! Bookmark not defined.
7.5.4 Điều khiển Bus mở rộng Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 8 Ngôn ngữ lập trình và phần mềm hỗ trợ [3]Error! Bookmark not defined.
8.1
Chương trình Asambly ....................... Error! Bookmark not defined.
8.2
Chương trình gỡ rối Evm30xw ........... Error! Bookmark not defined.
8.2.1 Cửa sổ giao diện chính của chƣơng trình Evm30xw Error! Bookmark not
defined.
8.2.2 Thanh công cụ
Error! Bookmark not defined.
8.2.3 Các cửa sổ chức năng chính
Error! Bookmark not defined.
8.2.4 Cách chạy một chƣơng trình
Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 9 Các chƣơng trình và kết quả thực ngiệmError! Bookmark not defined.
9.1
Chương trình liên kết giao codec với DSPError! Bookmark not defined.
9.2
Sử dụng bộ lọc tăng cường EFCOP.... Error! Bookmark not defined.
Mơ hình thực nghiệm: Error! Bookmark not defined.
9.2.1 Thực hiện lọc thông thấp Error! Bookmark not defined.
9.2.2 Sử dụng bộ lọc tăng cƣờng EFCOP thực hiện lọc thông cao
Error!
Bookmark not defined.

9.2.3 Sử dụng bộ lọc tăng cƣờng EFCOP thực hiện lọc thông dải
Error!
Bookmark not defined.
9.2.4 Sử dụng bộ lọc tăng cƣờng EFCOP thực hiện lọc chặn dải Error! Bookmark
not defined.
9.3
Thực hiện bộ lọc dùng phương pháp cửa sổ trượt HanningError! Bookmark not
defined.
9.4
Thực hiện lọc sử dụng phương pháp tích luỹError! Bookmark not defined.
9.5
Thực hiện chương trình tạo tiếng vọngError! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .................................... Error! Bookmark not defined.
1.
Kết luận ............................................... Error! Bookmark not defined.
2.
Nâng cao tốc độ lấy mẫu .................... Error! Bookmark not defined.
3.
Sử dụng thuật toán bù khử và ứng dụng trong hệ định vị vô tuyến.Error!
Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 11
PHỤ LỤC A ................................................................. Error! Bookmark not defined.

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.
Hình 2.
Hình 3.
Hình 4.
Hình 5.

Các loại tín hiệu
Error! Bookmark not defined.
Các tín hiêụ rời rạc cơ bản Error! Bookmark not defined.
Các hệ thống xử lý tín hiệu Error! Bookmark not defined.
Sơ đồ khối hệ thống xử lý số tín hiệu
Error! Bookmark not defined.
Các thành phần của bộ biến đổi A/D Error! Bookmark not defined.


Hình 6.
Sơ đồ khối bộ lấy mẫu và giữ mẫu Error! Bookmark not defined.
Hình 7.
Biểu diễn z trên toạ độ cực Error! Bookmark not defined.
Hình 8.
Sơ đồ khối hệ thống LTI mắc nối tiếp
Error! Bookmark not defined.
Hình 9.
Sơ đồ khối hệ thống LTI mắc song song Error! Bookmark not defined.
Hình 10. Giá trị góc của tín hiệu tuần hồn Error! Bookmark not defined.
Hình 11. Sơ đồ khối biểu diễn hệ thống IIR dạng trực tiếp I Error! Bookmark not defined.
Hình 12. Sơ đồ khối biểu diễn hệ thống IIR dạng trực tiếp II
Error! Bookmark not
defined.
Hình 13. Sơ đồ khối biểu diễn hệ thống IIR dạng chuẩn tắc Error! Bookmark not defined.
Hình 14. Sơ đồ khối biểu diễn hệ thống FIR khơng đệ quy Error! Bookmark not defined.
Hình 15. Đáp ứng tần số của mạch lọc thông thấp lý tưởng Error! Bookmark not defined.
Hình 16. Đáp ứng tần số của mạch lọc thơng cao lý tưởng Error! Bookmark not defined.
Hình 17. Đáp ứng tần số của mạch lọc thông dải lý tưởng Error! Bookmark not defined.
Hình 18. Đáp ứng tần số của mạch lọc triệt dải lý tưởng
Error! Bookmark not defined.

Hình 19. Đáp ứng tần số của mạch lọc thông tất lý tưởng Error! Bookmark not defined.
Hình 20. Đáp ứng tần số của bộ lọc thực tế Error! Bookmark not defined.
Hình 21. Board DSP56307EVM
Error! Bookmark not defined.
Hình 22. Sơ đồ khối DSP56307 Error! Bookmark not defined.
Hình 23. Sơ đồ khối EFCOP
Error! Bookmark not defined.
Hình 24. Kênh truyền 0 của DMA
Error! Bookmark not defined.
Hình 25. Kênh truyền 1 của DMA
Error! Bookmark not defined.
Hình 26. Sơ đồ chân DSP56307 Error! Bookmark not defined.
Hình 27. Sơ đồ các thành phần trên board DSP56307EVM Error! Bookmark not defined.
Hình 28. Sơ đồ khối chức năng của DSP56307EVM Error! Bookmark not defined.
Hình 29. Sơ đồ liên kết DSP56307 với FSRAM
Error! Bookmark not defined.
Hình 30. Sơ đồ liên kết DSP56307 với bộ nhớ Flash Error! Bookmark not defined.
Hình 31. Sơ đồ khối CODEC CS4218-KQ
Error! Bookmark not defined.
Hình 32. Định dạng dữ liệu CODEC Error! Bookmark not defined.
Hình 33. Sơ đồ codec vào/ra tương tự Error! Bookmark not defined.
Hình 34. Giao diện kết nối Codec CS4218 với DSP56307 Error! Bookmark not defined.
Hình 35. Kết nối giữa DSP với máy tính qua giao diện RS-232
Error! Bookmark not
defined.
Hình 36. Q trình của một chương trình chạy trên DSP56307EVM
Error! Bookmark
not defined.
Hình 37. Một chương trình nguồn được viết bằng Notepad Error! Bookmark not defined.
Hình 38. Thư mục các file thủ tục

Error! Bookmark not defined.
Hình 39. Sử dụng trình dịch asm56300 Error! Bookmark not defined.
Hình 40. Thư mục các file thủ tục và các file được dịch
Error! Bookmark not defined.
Hình 41. Chương trình Evm30xw sau khi được cài đặt
Error! Bookmark not defined.
Hình 42. Giao diện chương trình gỡ rối Evm30xw Error! Bookmark not defined.
Hình 43. Thanh cơng cụ (Tool bar)
Error! Bookmark not defined.
Hình 44. Giao diện tab file
Error! Bookmark not defined.
Hình 45. Giao diện tab view
Error! Bookmark not defined.
Hình 46. Giao diện tab run
Error! Bookmark not defined.


Hình 47.
Hình 48.
Hình 49.
Hình 50.
Hình 51.
Hình 52.
Hình 53.
Hình 54.
Hình 55.
Hình 56.
Hình 57.
Hình 58.
Hình 59.

Hình 60.
Hình 61.
Hình 62.
Hình 63.
Hình 64.
Hình 65.
Hình 66.
Hình 67.
Hình 68.
Hình 69.
Hình 70.
Hình 71.
Hình 72.
Hình 73.
Hình 74.
Hình 75.
Hình 76.
Hình 77.
Hình 78.
Hình 79.
Hình 80.
Hình 81.
Hình 82.
Hình 83.
Hình 84.
Hình 85.
Hình 86.
Hình 87.
Hình 88.
Hình 89.

Hình 90.

Giao diện tab symbol Error! Bookmark not defined.
Giao diện tab Breakpoint
Error! Bookmark not defined.
Giao diện tab Config Error! Bookmark not defined.
Giao diện tab Window Error! Bookmark not defined.
Giao diện tab help
Error! Bookmark not defined.
Giao diện đầy đủ các cửa sổ Error! Bookmark not defined.
Giao diện cửa sổ Unassembly Error! Bookmark not defined.
Giao diện cửa sổ dữ liệu
Error! Bookmark not defined.
Giao diện cửa sổ lệnh Error! Bookmark not defined.
Giao diện cửa sổ các thanh ghi
Error! Bookmark not defined.
Nạp chương trình
Error! Bookmark not defined.
Chọn chương trình chạy
Error! Bookmark not defined.
Chương trình nạp lên board DSP56307
Error! Bookmark not defined.
Chạy chương trình
Error! Bookmark not defined.
Dạng tín hiệu vào/ra trên Codec
Error! Bookmark not defined.
Giao diện cửa sổ lệnh của MATHLAB
Error! Bookmark not defined.
Đặt các tham số cho bộ lọc Error! Bookmark not defined.
Dạng đáp ứng xung tương ứng

Error! Bookmark not defined.
Chọn xuất hệ số bộ lọc Error! Bookmark not defined.
Đặt tên cho các tham số có liên quan đến chương trình
Lưu file
Mơ hình thực nghiệm sử dụng bộ lọc EFCOP
Error! Bookmark not defined.
Đáp ứng xung có dạng Error! Bookmark not defined.
Mơ hình thuật tốn bộ lọc thơng thấp
Error! Bookmark not defined.
Tín hiệu đầu vào với f = 762.929Hz Error! Bookmark not defined.
Tín hiệu đầu vào với f = 2.89503 KHz
Error! Bookmark not defined.
Tín hiệu đầu vào với f = 3.22135 KHz
Error! Bookmark not defined.
Đáp ứng tần số của bộ lọc thông cao Error! Bookmark not defined.
Tần số tín hiệu f = 513.359 Hz
Error! Bookmark not defined.
Tần số tín hiệu f = 2.90624 KHz
Error! Bookmark not defined.
Tần số tín hiệu f = 3.07148KHz
Error! Bookmark not defined.
Tần số tín hiệu f = 3.300049 KHz Error! Bookmark not defined.
Đáp ứng xung bộ lọc thông dải
Error! Bookmark not defined.
Thực hiện với tần số F = 958.889 Hz
Error! Bookmark not defined.
Thực hiện với tần số F = = 1.19474 KHz Error! Bookmark not defined.
Thực hiện với tần số F = 1.58968 KHz
Error! Bookmark not defined.
Thực hiện với tần số F = 3.13355 KHz

Error! Bookmark not defined.
Thực hiện với tần số F = 3.34873 KHz
Error! Bookmark not defined.
Đáp ứng tần số của bộ lọc chặn dải Error! Bookmark not defined.
Thực hiện với tần số f = 599.031 Hz Error! Bookmark not defined.
Thực hiện với tần số f = 2.18571 KHz
Error! Bookmark not defined.
Thực hiện với tần số f = 2.99481 KHz
Error! Bookmark not defined.
Thực hiện với tần số F = 3.25145 KHz
Error! Bookmark not defined.
Mơ hình thực nghiệm Error! Bookmark not defined.


Hình 91. Đáp ứng tần số bộ lọc thơng thấp cửa sổ Hanning Error! Bookmark not defined.
Hình 92. Dạng tín hiệu vào/ ra sau khi qua bộ l
Error! Bookmark not defined.
Hình 93. Mơ hình thực nghiệm Error! Bookmark not defined.
Hình 94. Mơ hình thuật giải
Error! Bookmark not defined.
Hình 95. Đệm trên không gian nhớ dữ liệu X Error! Bookmark not defined.
Hình 96. Kết quả thực nghiệm Error! Bookmark not defined.
Hình 97. Dạng xung tín hiệu vào (1) tín hiệu sau xử lý (2) Error! Bookmark not defined.
Hình 98. Dạng xung tín hiệu vào (1) tín hiệu sau xử lý (2) Error! Bookmark not defined.
Hình 99. Kết quả chương trình tạo tiếng vọng Error! Bookmark not defined.
Hình 100. Kết quả chương trình tạo tiếng vọng Error! Bookmark not defined.
Hình 101. Ghép nối CODEC ngồi và DSP56307EVM thơng qua cổng HI08
Error!
Bookmark not defined.
Hình 102. Sơ đồ khối hệ thống định vị vơ tuyến

Error! Bookmark not defined.
Hình 103. Sơ đồ thuật tốn bù khử
Error! Bookmark not defined.
Hình 104. Sơ đồ bộ đệm trễ trên không gian nhớ dữ liệu X Error! Bookmark not defined.

DANH MỤC BẢNG
Nội dung
Bảng 1. Các hàm cửa sổ tiêu biểu
Bảng 2. Không gian nhớ trên On-chip
Bảng 3. Địa chỉ cơ sở của các thanh ghi EFCOP
Bảng 4 .Các bit của thanh ghi FCNT
Bảng 5. Chức năng của các bit trên FCSR
Bảng 6. Chức năng của các bit trên FACR
Bảng 7. Chức năng của các bit trên FDCH
Bảng 8. Nhóm chân của vi xử lý DSP56307
Bảng 9. Chân chức năng nguồn cung cấp
Bảng 10. Chân chức năng các chân nối đất
Bảng 11. Bảng chân xung nhịp
Bảng 12. Bảng chân vòng bám pha
Bảng 13. Nhóm bus địa chỉ ngồi
Bảng 14. Nhóm bus dữ liệu ngoài
Bảng 15. Chân chọn chip và địa chỉ bổ sung
Bảng 16. Nhóm điều khiển bus ngồi
Bảng 17. MODE và ngắt
Bảng 18. Bảng chân cổng HI08
Bảng 19. Chọn tần số mẫu trên khối Jum J9
Bảng 20. Chức năng khối jum J5
Bảng 21. Chức năng của khối jum J4
Bảng 22. Chức năng Jum J8
Bảng 23. Chân RS-232 với DSP56002

Bảng 24. Kết nối khối jum J6 với cáp của card chuyển đổi

Trang
45
51
58
59
61
62
63
66
66
67
67
67
68
68
68
70
71
72
77
79
79
81
81
82


lệnh trực tiếp

Bảng 25. Đầu nối chân ra của giao diện SCI
Bảng 26. Jum J7
Bảng 27. Đầu nối cổng nối tiếp DSP (P1)
Bảng 28. Các chân ESSI
Bảng 29. Chân đấu nối ESSI0 (J5)
Bảng 30. Chân đấu nối ESSI1 (J4)
Bảng 31. Các thanh ghi chung cổng ESSI/GPIO
Bảng 32. Các thanh ghi ESSI
Bảng 33. Các thanh ghi GPIO
Bảng 34. Chân đầu nối HI08
Bảng 35. Jump J2
Bảng 36. Chọn chế độ khởi động cho DSP56307

82
83
83
84
84
84
85
85
86
87
87
88

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
LTI
FIR

IIR
LCCDE
A/D
D/A
ROC
DFT
IDFT
DMA
ALU
AGU
PCU
MAC
GPIO
ESSI
SCI
DSP
EFCOP
HI
FDIR
FDOR
FKIR
FCNT
FCSR

Nội dung
Linear Time-Invariant System
Hệ thống tuyến tính bất biến
Finite Impulse Response
Đáp ứng xung hữu hạn
Infinite Impulse Response

Đáp ứng xung vơ hạn
Linear Constant-Coefficient
Phương trình sai phân tuyến tính hệ
Difference Equations
số hằng
Analog Digital Conversion
Biến đổi tương tự số
Digital Analog Conversion
Biến đổi số tương tự
Region Of Covergen
Miền hội tụ
Discrete Fourier Tranform
Biến đổi Fourier rời rạc
Inverse Discrete Fourier
Biến đổi Fourier rời rạc ngược
Tranform
Direct Memory Access
Truy cập bộ nhớ trực tiếp
Arithmetic Logic Unit
Bộ tính số học và logic
Address Generation Unit
Bộ phát địa chỉ
Program Control Unit
Bộ điều khiển chương trình
Multiplier-Accumulator
Bộ nhân tích luỹ
General Purpose Input/Output
Vào ra đa năng
Enhanced Synchronus Serial
Giao diện nối tiếp đồng bộ tăng

Interface
cường
Serial Comunication Interface
Giao diện truyền tin nối tiếp
Digital Signal Processor
Xử lý tín hiệu số
Enhanced Filter Coprocessor
Bộ đồng xử lý lọc tăng cường
Host Interface
Giao diện ngoại vi
Filter Data Input Register
Thanh ghi dữ liệu vào bộ lọc
Filter Data Out Register
Thanh ghi dữ liệu ra bộ lọc
Filter K-Constant Input Register Thanh ghi hằng số K của bộ lọc
Filter Count Register
Thanh ghi đếm của bộ lọc
EFCOP Control Status Register Thanh ghi trạng thái bộ lọc


FACR

EFCOP ALU Control Register

FDBA
FCBA

EFCOP Data Base Address
EFCOP Coefficient Base
Address

Decimation/ Channel Count
Register
Host Port Control Register
Host Data Direction Register

FDCH
HPCR
HDDR

Thanh ghi điều khiển thuật toán bộ
lọc
Thanh ghi địa chỉ cơ sở dữ liệu bộ lọc
Thanh ghi địa chỉ cơ sở hệ số bộ lọc
Thanh ghi đếm chiều/ kênh bộ lọc
Thanh ghi điều khiển cổng
Thanh ghi hướng dữ liệu

MỞ ĐẦU
Lời đầu tiên tôi xin được trân trọng cảm ơn sâu sắc tới TS. Bạch Gia Dương, người thầy đã
trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô và các anh chị trong Trung tâm nghiên cứu Điện tử
Viễn thông đã dạy, hướng dẫn và giúp đỡ tạo điều kiện về trang thiết bị trong thời gian làm
thực nghiệm và trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu ở trường Đại học Công nghệ - Đại
học Quốc Gia Hà Nội.
Cùng với cơng nghệ máy tính phát triển, các thiết bị vi xử lý ngày càng hoàn thiện đã làm
tăng lên mạnh mẽ sử dụng bộ vi xử lý số trong các lĩnh vực ứng dụng như xử lý tín hiệu bằng
phương pháp số, mơ phỏng, xử lý tín hiệu thời gian thực, thiết lập hệ tích hợp tính tốn song
song,….
Luận văn “ Xử lý tín hiệu thời gian thực bằng phương pháp số trên môi trường phát triển ứng
dựng DSP56307EVM, áp dụng trong các hệ định vị vô tuyến”.Nội dung được trình bày xoay

quanh một bộ vi xử lý số được tích hợp trên mơi trường phát triển ứng dụng khả trình thực
hiện các bài tốn xử lý tín hiệu số thời gian thực và ứng dụng trong các hệ định vị vô tuyến.
Bố cục luận văn được chia làm 2 phần:
Phần 1. Cơ sở lý thuyết.
Tổng quan các định nghĩa về xử lý số, các phương pháp và giải thuật tốn được chọn ứng
dụng trong xử lý tín hiệu.
Phần 2. Phân tích board DSP56307EVM, thực nghiệm và ứng dụng
Mô tả về cấu trúc của board DSP56307EVM và cách thức ghép nối các module khả trình tạo
ra các bài toán ứng dụng linh hoạt.


Thực hiện lập trình liên kết hoạt động của các module trên DSP56307EVM, đặc biệt phân
tích sâu hơn về cấu trúc Codec CS4218 và giao diện song song HI08 trên cơ sở đưa ra thiết kế
bộ Codec ngoài với tốc độ xử lý tín hiệu tốc độ cao.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

Nguyễn Quốc Trung: Xử lý tín hiệu và lọc số.

[2]

Quách Tuấn Ngọc: Xử lý tín hiệu số.

[3]

Motorola, DSP56307EVM User’s Manual

[4]

Motorola, DSP56307 - 24 Bit Digital Processor User’s Manual.

[5]

Thomas Lay, Programming the CS4218 CODEC for Use With DSP56300 Devices

[6]

Tina M.Redheenran, Programming the DSP56307 Enhanced Filter Coprocesser
(EFCOP).