中南大学实验一__正弦信号发生器.doc

中南大学 DSP（实验一）实验报告 实验题目： DDS 系统 学生学号：1404120610 班级：电信1204 指导老师：盛利元 2015.1.7 实验一 正弦信号发生器 一、实验仪器：PC机一台，JQ-SOPC-2C35实验箱一台及辅助软件（DSP Builder、Matlab/Simulink、Quartus II、Modelsim）。二、实验目的： 1初步了解JQ-NIOS-2C35实验箱的基本结构； 2 学习和熟悉基于DSP Builder开发数字信号处理实验的流程。三、实验原理： 正弦波是一种基本信号，任何复杂信号都可由许多频率、幅度各不相同的正弦波复合而成。已知正弦波存在如下的关系： 由以上公式可知，正弦波存在周期性，本实验就是根据正弦波的这一特性进行正弦波发生。 在Altera DSP Builder库中，有一名为Increment Decrement的模块，根据参数设置的不同，Increment Decrement会不断从0计数到设定值，然后清0，接着又从0开始计数。图3-1显示的是Increment Decrement的参数设置界面，以图中参数为例，number of bits设置为6，即从0开始计数到2^6，然后清0，接着又从0开始计数。 在LUT(Look Up Table)查找表模块中事先存入一个周期的正弦波的抽样值，利用Increment Decrement模块不断计数，根据计数值找到查找表的地址取出里面的值进行输出，因为Increment Decrement模块的输出具有周期性，则从LUT的输出也具有了周期性，这样，就产生了正弦波。四、实验步骤： （1）打开MATLAB。 （2）从MATLAB界面打开点simulink，从跳出的Simulink Library Browser界面新建一个model文件。 图1-1 正弦发生器模型（model文件） （3）在Altera DSP Builder中的Arithmetic库，找到Increment Decrement模块加入到新建的model中； 双击该模块并设置参数，Bus Type：Signed Integer、number of bits：6，确认退出。 （4）在Altera DSP Builder中的Storage库，找到LUT模块加入到新建的model中； 双击该模块并设置参数， Data Type：Signed Integer、Address Width：6、number of bits：8、MATLAB Array：127*sin( [0:2*pi/(2^6):2*pi] )，确认退出。 （5）Altera DSP Builder中的Storage库，找到Delay模块加入到新建的model中。 （6）在Altera DSP Builder中的Arithmetic库，找到Product模块加入到新建的model中，双击该模块并设置参数，Optional ports and settings中的Use LPM选项前打勾，确认退出。 （7）在Altera DSP Builder中的IOBus库，找到Input和Output模块加入到新建的model中。双击Input模块并设置参数，Bus Type：Single Bit，确认退出。双击Output模块并设置参数，Bus Type：Signed Intege、number of bits：8，确认退出。 （8）在Simulink中的Sinks库，找到Scope模块加入到新建的model中。双击Scope模块并设置参数，点击菜单栏中的，将number of axes 设为2，确认退出。 （9）在Simulink中的Source库，找到Step模块加入到新建的model中。双击Step模块并设置参数，Step time：50、Initial value：50、Final time ：1、Sample time ：1，确认退出。 （10）在Altera DSP Builder中的AltLab库，找到Signal Compiler和TestBenchOn模块加入到新建的model中。执行File-Save 保存文件，将其命名为sinwave.mdl。 （11）执行Simulation-Configuration Parameters，将solver设为discrete，Type设为Fixed-step，Stop Time设为500。 （12）点击菜单栏中的，启动simulation，simulation结束后，双击Scope模块，打开波形观察界面，在波形上点击鼠标右键，选择Autoscale，即可观察simulation后的正弦波形。（13）点击TestBenchOn模块，打开模