基于LabVIEW的DSP设计

译器。而DSP Test Toolkit则必须通过CCS (Code Composer Studio) 实现对DSP的开发。DSP Test Toolkit提供了一系列可以使LabVIEW和CCS接口的VI，如图1所示。

　　图1 DSP Test Toolkit在DSP设计中的作用

　　DSP Test Toolkit提供的VIs分为两组：CCS Automation VIs和CCS Communication VIs。CCS Automation VIs使CCS代码通过LabVIEW自动执行，包括（1）打开CCS，（2）建立项目，（3）复位CPU，（4）加载程序，（5）运行代码，（6）停止CPU，（7）关闭CCS。这些步骤与在CCS中的是相同的。

　　CCS Communication VIs能够使数据通过RTDX通道进行交换。例如：CCS RTDX写VI与CCS RTDX读VI分别用于向DSP一方写入和读取数据。需要注意的是，以上的VIs都具有多态性。因此，LabVIEW与CCS之间的数据类型和数据格式必须严格匹配才能建立LabVIEW DSP整合。此外，在LabVIEW与C6x DSK目标板之间的通信可以利用TMS320C6x DSP的实时数据交换（RTDX）的功能来实现。此功能允许一个DSK目标板和一个PC主机（运行LabVIEW）之间进行数据交换，而不需要停止DSP一方的程序执行。这种数据交换的实现可以通过联合测试行动组（JTAG）连接，或者使用通用串行总线接口模拟JTAG来连接。RTDX可以设置为两种模式：非连续模式和连续模式。在非连续模式下，数据写入主机的日志文件中。这种模式一般是用于记录。在连续模式下，数据由RTDX主机中的库来缓冲。这种模式通常是用于连续显示数据。 当由PC/LabVIEW来显示处理的数据时，RTDX必须设置为连续模式。

　　3.3 基于LabVIEW 的DSP系统级设计方法

　　使用LabVIEW进行DSP开发，程序框图主要分为两大部分，如图2所示。

　　图2 CCS Automation.vi程序框图

　　一部分是在图中左侧的顺序结构。对应于CCS自动进程，包括CCS打开项目VI、CCS创建VI、CCS复位VI、CCS加载代码VI和CCS运行VI。此外，还有顺序结构右侧的CCS中断VI和CCS关闭项VI目也是CCS自动进程的一部分。顺序结构中的文件I/O模版的三个函数用来创建CCS项目文件路径，这样就可以在CCS中打开项目文件。通过这些VI和函数，打开CCS、创建项目、在DSP上加载和运行程序，这些进程都可以通过LabVIEW一端来控制。顺序结构中的Dsp.pjt是DSP项目，如LMS.pjt、FFT.pjt等，由设计者依据不同设计要求在CCS中创建。

　　程序框图中的另一部分为While循环结构，包括系统数据、参数的输入输出显示及分析等图形化代码及CCS RTDX通信模块。CCS RTDX通信模块使得LabVIEW和DSP之间连续交换数据。

　　在程序运行中，通过前面板上的Code Composer Status可以清楚地显示CCS运行状态，如图3所示。

　　图3 前面板CCS进程状态显示示例

　　任何DSP的开发程序都可以套用图2所示的程序模式进行基于LabVIEW的开发设计。对于不同的DSP设计，Dsp.pjt和LabVIEW while循环内图形化代码是不同的。

4 DSP设计实例

　　4.1 系统辨识原理

　　自适应滤波器具有在未知环境下良好运行并跟踪输入统计量随时间变化的能力，使得自适应滤波器成为信号处理和自动控制应用领域强大的设备。自适应滤波器应用分为四种类型：辨识、逆模型、预测及干扰消除，其中系统辨识的目的在于设计一个自适应滤波器逼近一个给定的未知的动态系统。　　在自适应滤波器的应用中，一个重要的问题是确立使可调节的滤波器参数最优的标准（或准则）。最小均方（LMS）算法能够产生一个二次性能指数作为滤波器系数的函数，从而具有单一的最小值，它是自适应滤波器的一种最基本的算法，所以本文采用LMS算法来实现自适应滤波器的应用。

　　4.2 基于TMS320C6713EVM的系统辨识设计

　　硬件平台选用的是TMS320C6713EVM高速语音信号（采集）处理平台。该平台采用了Texas Instruments公司高性能浮点DSP器件 TMS320C6713B。使用的仿真器为5100USB V2.0系列DSP仿真器。

　　软件设计部分如图5所示。由LabVIEW的Express VI产生的正弦波作为输入信号，以巴特沃思滤波器VI作为信号所通过的未知系统。在CCS开发环境下用C语言编写实现自适应滤波器的LMS算法程序，在LabVIEW开发环境下用G语言开发自适应滤波器的应用程序与图形界面，通过LabVIEW与CCS之间的实时数据交换（RTDX）实现通信。

　　通过前面板可以清楚直观的看到自适应滤波器输出逐渐逼近未知系统的输出，最后准确的识别出未知系统的过程。输入信号除了使用单频正弦波还以均匀白噪声为输入，实验结果表明均可达到对未知系统的辨识，验证了整个系统功能的正确性及设计方法的有效性。

　　5 结论

本文在LabVIEW开发环境下实现了基于TMS320C6713EVM DSP硬件开发平台的自适应滤波器应用设计--系统辨识