信号的验证与测试 - 基于DSP的混沌信号源的设计与实现

　　4 信号的验证与测试

　　4．1 信号验证

　　产生的信号是否为混沌信号必须经过验证。判断混沌信号的方法很多，但都存在需要复杂运算的问题。一般情况下通过示波器显示的单通道波形很难判断混沌与否。MATLAB和TI公司联合开发的MATLAB Link for CCS Development Tool(简称CCSlink)工具箱更适合于程序的调试，对混沌信号的验证不够灵活。这里采用一种简单有效的方法判断DSP产生的信号是否混沌。运用 JTAG测试技术和CCS的在线调试功能，直接访问DSP内存。以Lorenz混沌信号的检测为例，在CCS编译环境的程序部分通过设定，将数据X存在 DSP的地址0X0088，Y存在地址0X0099，Z存在地址0X00A0，使用探针功能采集内存中的数据，并将其存为DAT文件格式，然后利用 Matlab强大的图形能力对数据进行处理，通过分析相图判断信号是否为混沌信号。这里共采集98 047个点的数据。利用Matlab方法将采集到的DSP产生的数据制成波形图和相图，分别如图3、图4所示。由图3和图4易知产生的数据是混沌的，从而验证了设计的正确性。

 

 

 

　　4．2 可重用性测试

　　为验证系统的可通用性，对Lorenz混沌信号产生模块稍作修改，修改的内容包括：微分方程、参数值以及初始值。

　　Liu系统的方程为：

 

 

 

　　采用同样的方法，得到Liu系统产生的混沌信号。如图5和图6所示。

 

 

 

 

　　5 结论

　　针对模拟电路设计的混沌信号模块结构复杂、噪声高等缺点，采用DSP实现了可调精度的混沌信号产生模块，并实现了Lorenz方程和Liu系统的混沌信号。总结如下：以TI公司的TMS320C5402型DSP为例给出了混沌信号源详细的设计方法，并对信号进行了验证；运用JTAG测试技术和CCS的在线调试，直接访问DSP内存，进而判断信号是否发生混沌，此方法简单有效。该模块的设计可根据不同应用需求，如对混沌信号产生速率、功耗、精度等方面的要求，选择不同器件片。所以具有很大的通用性和灵活性。