實習報告 智慧型小車設計和CVI程式設計

2022-01-03 04:59:22 字數 3371 閱讀 7181

(2011~2012學年第 2 學期)

系別: 計算機與通訊工程系

專業: 測控技術與儀器

學號: xx

姓名: xx

實踐地點: xx

實踐時間: 2012.8.20-2012.8.30

實踐成績

指導教師(簽字):

西南交通大學峨眉校區

2023年 8月30日

實習專案一智慧型小車設計

1. 實習目的

1、了解智慧型小車設計的基本方法和步驟

2、能夠自主設計程式設計實現智慧型尋跡小車的各項功能

3、在程式設計和電路設計上能夠融會貫通

2. 實習要求

1、按階段完成智慧型小車設計的各個功能方面

2、使用各個程式設計除錯軟體進行小車程式的編寫

3、按要求完成小車的演示

3. 實習內容與步驟

一、程式狀態指示燈演示

二、流水燈演示

三、數碼管演示

四、數碼管及跑馬燈演示

五、按鍵中斷查詢演示

六、話筒聲音識別演示

七、光敏電阻與蜂鳴器演示

八、紅外反射與直流電機驅動演示

九、紅外遙控器解碼程式演示

十、串列埠通訊程式演示

完成單個程式的除錯之後,將所有的子程式進行整合,形成乙個大的總程式,通過遙控板控制,能夠實現前進、後退、左轉、右轉、自動尋跡、光控、聲控、避障等功能。

原理圖實習專案二 cvi程式設計設計

1、實習目的

1、了解fft變換及其逆變換的實現方法

2、學會使用cvi程式設計實現fft變換

3、學習使用cvi程式設計除錯軟體

2、實習要求

程式設計均採用labwindows/cvi軟體設計

3、實習內容與步驟

1.必須實現內容

1) 對給定訊號進行頻譜分析(fft/ifft);

2) 能夠進行訊號輸入方式的選擇(讀盤、訊號發生器產生訊號);

3)利用fft程式計算卷積

4) 對分析結果能夠進行存檔操作;

5)實習報告中,畫出流程圖及以十六點為例畫出蝶型圖;

6)要求至少具有參考面板設定。

2.根據時間和個人能力可以選擇完成的內容(選作內容1)

2)檔案型別的選擇(文字檔案或ascii碼檔案);

3) 對無限長訊號進行加窗函式截斷時,能夠進行窗函式的選擇;

4) 以教材上的資料採集卡硬體型號(實現資料採集;

5)fft應用

b)短時傅利葉變換

6) 清零操作;

7) 列印操作。

4、實習要點

一.dft定義式

根據定義計算dft總計算量:乘法次, 加法次,若,則乘法和加法各為419萬次。故為了能夠進行實時分析,圖恩—庫基尋找到了dft的一種快速演算法——fft。

而對於idft我們從定義中可看出

① idft需要除以n; ② 乘的因子為正次冪();③ 輸入資料為頻譜。

可採用兩種方法利用fft子程式來計算ifft:

方法:① 將輸入元素均除以n; ② 將w改為正次冪:。

基2時析型fft

1. 基本思路

時析型fft是將序列逐次奇偶對分,奇數號排成一子串行,偶數號排成一子串行,各子串行的長度為n/2,用同樣的方法再將兩個子串行又分成長度為n/4的4個子序列,依次這樣分下去,最後的子串行長度為1,即乙個數,而乙個數的dft就是本身。然後找出子串行的dft與原序列dft的關係,就可以合成原序列的dft。

2. 蝶形演算法

設的長度為(l為正整數),將按奇、偶號分成兩個子串行,其中

偶號序列:; 奇號序列: ,

兩子串行的dft譜與原序列dft譜的關係

原序列的dft譜可以通過計算其長的子串行的dft來求得。

現以n=4的序列為例,其時析型演算法的蝶型圖如下

x(0y(0x(0)

w20w40

y(1 )

x(2x(1)

w20w41

x(1z(0x(2)

w20w40

z(1)

x(3x(3)

w20w41

3.時析型fft演算法的計算機實現

時析型fft演算法的計算過程包括兩個主要過程:重新排序和合成計算。

現以n = 4 的序列說明如下:

xr}=x0,x2, x0,x2

按奇、偶序號分解為子串行,一直到子

yr}=x0,x2zr}=x1,x3序列為乙個數。

重新排序)

=x0 =x2 =x1 =x3

dft dft dft dft

=x0 =x2 =x1 =x3

按公式合成計算。(蝶形演算法)

ykzk

(1) 重新排序:(以n = 16 為例, 為便於程式設計, 序號從1開始)

重新排序

設自然序號為l,項號為j,從表中可找到如下規律:

① l=1,j=1:有,則第二格內容為 。

② l=2,j=9:有,則第三格內容為 。

③ l=3,j=5:有,則第四格內容為 。

④ l=4,j=13:有,則第五格內容為 。

…………

對於任意n ,其規律為:設j為某一項序號, k為尾隨該項的序號(小格內數值)

當時, 則

當時, 則

當時, 則

…………

當 , 即時,則

排序後序列值的交換問題:

若令為自然序號(),為項序號()

則有時, 內容互換; 時, 內容不變

(2)合成計算

若,(p為正整數), 則蝶形計算共有p層, 第m層的蝶寬為, 賦值情況為

xlxl+2m-1

xlxl+2m-1

(3) 計算量估計

與直接計算量的比值為,當時, 比值為,序列越長計算量減少越顯著。

線卷積的作用及定義

線卷積包括卷積積分和卷積和。

1.線卷積的作用

求解線性系統對任意激勵訊號的零態響應。

2.卷積積分

3.卷積和

離散系統的時域分析是,已知離散系統的初始狀態和輸入訊號(激勵),求離散系統的輸出(響應),兩種方法:遞推解法和離散卷積法。

卷積和:

利用fft計算卷積

工程實際需要解決的卷積:,但其計算量很大。

而圓卷積為:,便於採用fft演算法, 故計算速度快。若將線卷積的兩個序列用增補零的方法將長度取為一致,此時兩序列的離散線卷積和圓周卷積結果是相等的,這樣就則可以通過圓卷積來快速計算線卷積。

1、 利用fft 計算卷積的步驟

(1)設兩序列原長度分別為:n和m,將長度增加到(l為2的整數次冪);

(2)用fft法求加長序列的dft頻譜;

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