tms320c6713 total harmonic distortion

Marcin SierÅ¼an · Aug 26, 2015

Hi, i try to do a THD calculator using tms320c6713 in code composer studio. input - sin generator, output - scope. I've problem with otput signalamplitude. Can somebody look at the code? Images under post.

Code:

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#include <math.h> 
#include <stdlib.h>
#include "dsk6713_aic23.h"          
Uint32 fs=DSK6713_AIC23_FREQ_48KHZ;             
 
#define PI 3.14159265
#define NFFT  1024
 
double THD(const double *fft);
int findmax(const double *fft, const int ind);
void doFFT(float *fin, double *fout);
 
double thd_val;
 
void main()
    {   
    int input;
    double *mag;
    float *sig;
    float w[NFFT];
        int i,k;
                                        
    mag = malloc((NFFT/2+1)* sizeof(double));
    sig = malloc(NFFT* sizeof(float));
 
    for(i = 0; i < NFFT; i++)
        {
        sig[i] = (float) 0.0;
        if(i<NFFT/2 +1)
        {
    mag[i]= (double) 0.0;
        
    gen_twiddle(w,NFFT);
    bit_rev(w,NFFT >> 1);
   
    comm_poll();                                            
    while(1)                                    
        {
        input = input_sample();
        sig[k] = (float) input/32768;
    
        if(k==0)
            {
            doFFT(sig,mag);
            thd_val = THD(mag);
            }
        k = (k+1)%NFFT;
        output_sample(input);
        }
    
    }
 
void DSPF_sp_cfftr2_dit(float* x, float* w, short n)                    
    {                                                                   
        short n2, ie, ia, i, j, k, m;                                    
        float rtemp, itemp, c, s;                                        
                                                                          
        n2 = n;                                                          
        ie = 1;                                                          
                                                                          
        for(k=n; k > 1; k >>= 1)                                         
            {                                                                
                n2 >>= 1;                                                     
                ia = 0;                                                       
                for(j=0; j < ie; j++)                                         
                    {                                                            
                    c = w[2*j];                                                
                    s = w[2*j+1];                                              
                    for(i=0; i < n2; i++)                                      
                        {                                                         
                        m = ia + n2;                                         
                        rtemp     = c * x[2*m]   + s * x[2*m+1];                
                        itemp     = c * x[2*m+1] - s * x[2*m];                 
                        x[2*m]    = x[2*ia]   - rtemp;                         
                        x[2*m+1]  = x[2*ia+1] - itemp;                          
                        x[2*ia]   = x[2*ia]   + rtemp;                          
                        x[2*ia+1] = x[2*ia+1] + itemp;                          
                        ia++;                                                   
                        }                                                          
                    ia += n2;                                                  
                    }                                                             
                ie <<= 1;                                                     
            }                                                                
        }                                                   
 
 
double THD(const double *fft)
    {
    int max,i,k,maxi;
    double sum;
 
    max = findmax(fft,1);
    k = (int) (NFFT/2 +1)/max;
    
    for(i=2;i < k;i++)
        {
        maxi = findmax(fft,max);
        sum += fft[maxi]*fft[maxi];
        }
    return(sqrt(sum/(fft[max]*fft[max])));
    }
 
int findmax(const double *fft, const int ind)
    {
    int i,indmax;
    double tmpmax;
    static int counter;
 
        if(ind == 1)
        {  
        tmpmax = fft[0];
        indmax = 0;
        for(i = 1; i < (NFFT / 2  + 1); i++ )
            {
            if(tmpmax < fft[i])
                {
                        tmpmax = fft[i];
                        indmax = i;
                }
            }
        counter=2;
        return(indmax);
        }
    else
        {  
        tmpmax = 0;
        indmax = 0;
        for(i = counter*ind - 5 ; i < counter*ind+5; i++ )
            {
            if(tmpmax < fft[i])
                {
                    tmpmax = fft[i];
                    indmax = i;
                }
            }
        counter++;
        return(indmax);
        }
 
    }
 
void doFFT(float *fin, double *fout)
    {
    float *w;
    int i;
    double tmp;
    DSPF_sp_cfftr2_dit(fin,w,NFFT/2);
    bit_rev(fin,NFFT/2);
 
    for( i = 0 ; i < NFFT/2 ; i++ )
        {
        tmp = (double) fin[2*i]*fin[2*i] + fin[2*i+1]*fin[2*i+1];
        fout[i] = (double) sqrt(tmp);
        }
    
    }
 
 
int gen_twiddle(float *w, int n)   
    {   
    double delta = 2 * PI / n;   
    int i;   
        for(i = 0; i < n/2; i++)   
            {   
            w[2 * i + 1] = sin(i * delta);   
            w[2 * i] = cos(i * delta);   
            }   
   
        return n;   
    }     
 
void bit_rev(float *x, int n)
    {
    int i, j, k;
    float rtemp, itemp;
 
    j = 0;
    for(i=1; i < (n-1); i++)
            {
        k = n >> 1;
            while(k <= j)
                {
                    j -= k;
                    k >>= 1;
                }
            j += k;
            if(i < j)
                {
                rtemp    = x[j*2];
                x[j*2]   = x[i*2];
                x[i*2]   = rtemp;
                itemp    = x[j*2+1];
                x[j*2+1] = x[i*2+1];
                x[i*2+1] = itemp;
                }
            }
     }

doraemon · Aug 31, 2015

Hello!

It's very difficult to solve your problem if you don't say what happens.
What is the "problem with the output amplitude"?
What should it be theoretically, what do you get, etc.
All what I can see is a peak that may correspond to your FFT. Now I
don't understand what the blue signal is, but at the first place, knowing
what it should be could help me to figure out.
So could you write a real explanation:
- Explain how you plan to implement your THD measurement tool;
- Explain what signal you are observing.
- Explain what signals you ares expecting with a given input (I suppose
it's a sine, but you don't specify it...
Etc, etc...

Dora.

Marcin SierÅ¼an · Aug 31, 2015

I would like to write a code that would be used to amount the THD in real time. The measurement would be done only with TMS320C6713, where the input signal is received from the generator with different frequencies and amplitudes 1V. I would like to measue the influence of frequency change on the value of THD.
Yellow colour presented on the screenshots is input wave, whereas blue colour is output wave. As you can see above, the wave is not continuous and its amplitude highly varies. The program's code contains variable thd_val, which should display the THD in the debug mode.

tms320c6713 total harmonic distortion

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