C语言实现的128点FFT DSP程序设计

快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform, FFT）是一种数字信号处理中的关键算法，它有效地实现了离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform, DFT），显著提高了计算效率。FFT利用了信号的周期性和蝶形因子的对称性，将时域信号转换为频域表示，使得信号的频率特性，包括幅值和相位，得以直观展现，这对于系统性能评估至关重要。 在这个文档中，设计目标是基于TMS320C54x系列的DSP芯片开发一个FFT程序。设计的主要目的是通过实践学习和理解FFT算法的原理，掌握如何将其应用到实际的DSP环境中，并能够熟练调试程序，验证其正确性和效率。设计任务要求研究FFT的基本原理，包括其在DSP芯片上的实现步骤，以及如何通过C语言编程来构建和执行FFT计算。 程序设计分为三个主要部分：初始化定义、主函数和子程序。初始化定义部分负责设定变量和数据结构，主函数则是程序的核心，调用四个子程序：FFT初始化函数、计算功率谱函数、波形发生函数和倒序运算函数。这些函数分别完成了对输入信号的准备、FFT运算、波形生成以及结果的处理和逆变换。 设计者选择了C语言作为编程工具，因为其简洁明了，适合于DSP编程。他们选择的采样次数为128，这确保了足够的精度来捕捉信号的重要特征。为了验证程序的准确性，设计者还特别设计了一个方波作为输入信号，这样可以直观地看到FFT运算后的频谱图，帮助理解和解释结果。 关键词集中在几个核心概念上：数字信号处理、DSP芯片（如TMS320C54x）、快速傅里叶变换（FFT）、C语言程序设计，以及如何将理论知识应用于实际的信号处理任务。通过这个项目，学生不仅可以提升编程技能，还能深化对数字信号处理理论的理解，培养实际操作和问题解决的能力。