湖南工业职业技术学院电气工程学院 贺力克

湖南工业大学交通工程学院 易吉良

快速傅里叶变换（FFT）采用时间抽取或频率抽取方式大大提高了傅里叶变换的运算效率。但在旋转变压器解码和电能质量分析等应用领域，由于信号采样率很高，同时这些应用中FFT算法的运算量很大，在DSP芯片中很难实现实时处理。本文介绍一种采用TMS320F28335DSP实现高速信号采集并实时进行FFT运算的方法，为基于FFT的大运算量算法的实时应用提供一种解决方案。

1 系统构成

以采用DSP解码的旋转变压器解码系统为例，其系统结构框图如图1所示。从图1可以看出，旋转变压器的三路信号Vc、Vs和Ve通过信号调理电路转换为满足DSP内置AD端口需要的电压信号V1～V3。

图1 旋转变压器解码系统框图

一般上述三路信号的频率为5KHz～10KHz，需要AD的采样频率为50KHz～200KHz。以10KHz信号频率和100KHz采样频率为例，若在分析数据过程中截取10周期数据，则待分析信号的时长为0.1ms。在上述条件下，若要做到实时运算，则芯片要在0.1ms内要处理完数据采样、算法运算和其他数据通信等事务。如果每次数据采样都需要CPU参与，而FFT没有高效算法的情况下，一般的DSP芯片很难做到实时性。TI公司的TMS320F28335DSP芯片设计了直接存储器访问技术（DMA），AD采样的数据直接传送到指定的数据缓冲区，不需要CPU在每个采样周期都参与数据传输，只需在完成一定量的数据采集后，才通过中断通知CPU执行相关操作。另外，该芯片的软件开发资源非常丰富，包括开发环境CCS和资源包controlSUITE，为高数据采样率和大运算量的实时应用提供了支持。……