波形合成毕业设计开题报告
波形的合成与分析实验报告
实验一波形的合成与分析
一、实验目的
1、加深了解信号分析的手段之一的傅立叶变换的基本思想和物理意义
2、观察和分析由多个幅值和相位成一定关系的正弦波信号叠加的合成波分析
3、观察和分析频率、幅值相同，相位角不同的正弦波叠加的合成波形
4、通过本实验熟悉信号的合成分析原理，了解信号频谱的含义
二、实验原理
按傅立叶原理分析，任何周期信号都可用一组三角函数｛sin（2pi*nft）cos(2pi*nft)｝的组合表示，也就是说，可以用一组正弦波和余弦波来合成任意形状的周期信号
周期方波由一系列频率成分成谐波关系，幅值成一定比例，相位角为0的正弦波叠加合成在实验过程中可以通过设计一组奇次正弦波来完成方波信号的合成
三、实验内容
用前六项谐波近似合成一个频率为100Hz、幅值为600的方波
四、实验仪器和设备
1、计算机
2、DRVI快速可重组虚拟仪器平台
五、实验结果信号截图
1、时域信号图
2、频域信号图
频域信号图分析时的实验装配图
三角波
三角波实验装配图
锯齿波
锯齿波实验装配图
实验基本完成，成绩良好。
波形的合成与分解虚拟实验设计
课题完成后应提交的文件和图表（或设计图纸） 1. 开题报告一份； 2. 设计说明书一本,即毕业论文（含中英文摘要、概述、系统分析、虚 拟实验设计,使用说明书、 设计总结， 参考文献， 并附程序全部源代码） 。 3. 虚拟实验软件一套（含源程序、打包的安装程序和软件安装、使用 说明书）。 4. 相关英文资料及译文一篇
课题任务要求： 1、 收集和阅读与虚拟实验设计的相关资料； 2、 熟悉波形分解与合成原理； 3、 熟悉波形分解与合成实验的内容和实验过程，并决定本虚拟实验的 内容； 4、 选择并决定虚拟实验设计的软件环境； 5、 设计虚拟实验并完成相关程序设计调试； 6、 撰写虚拟实验设计说明书一份（毕业设计论文）; 7、 至少阅读一篇与本课题有关的外文资料，并翻译为中文，打印好附 于毕业设计说明书后
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
收集与文献阅读相关文献资料 翻译一篇英文文献 撰写开题报告并进行总体方案设计 编制虚拟实验程序及相关软件 调试并完善虚拟实验 总结虚拟实验设计并撰写毕业论文 修改并完善论文 准备答辩
注：1. 此表由指导教师填写； 2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据； 3. 进度安排请用“一”在相应位置画出。
关键字：虚拟仪器；abVIEW软件；波形合成与分解；傅立叶级数；谐波
THE IRTUAL XPERIMENT DESIGN OF THEE WAVEFORM SYTHESIS AND DECOMPOSITION
ABSTRACT
Signal Analysis and Processing and other courses have many formulas and complex content,at the same time, School laboratory equipment is lack and difficult to adjust.All this Seriously affected and restricted the teaching effect. The LabVIEW software development platform of test system,based G language ,achieve to help students complete the numerical caluculation ,waveform synthesis and
波形的合成实验报告
波形的合成实验报告实验目的本次实验的目的是了解和掌握波形的合成方法，以及通过合成波形来模拟真实声音的效果。
实验原理波形的合成是通过将多个基本波形按照一定的比例和相位进行叠加，从而得到更加复杂的波形。
常见的基本波形有正弦波、方波、三角波等。
通过调整每个基本波形的振幅和相位差，可以合成出各种不同特性的波形。
实验仪器和材料- 计算机- DAW（数字音频工作站）软件- MIDI键盘（可选）- 音频接口（可选）实验步骤1. 准备实验材料将计算机连接到音频接口上，打开DAW软件。
2. 创建一个新的工程在DAW软件中创建一个新的工程。
3. 导入基本波形从DAW软件的音频库中导入三种基本波形：正弦波、方波和三角波。
4. 将基本波形编辑为合成波形在DAW软件中使用音频编辑工具将基本波形叠加在一起，并通过调整每个波形的振幅和相位差来调整合成波形的特性。
可以尝试不同的叠加方式和参数，观察合成波形的变化。
5. 添加音效效果可以在合成波形上添加音效效果，例如混响、压缩、失真等，以模拟真实声音的效果。
6. 合成波形的应用将合成波形应用到音乐创作或声音设计中，例如用合成波形模拟乐器的音色、添加合成波形作为背景音效等。
可以通过MIDI键盘或音频接口将合成波形与其他音轨进行配合和演奏。
实验结果与分析通过实验合成出的波形具有丰富的谐波结构和动态特性，能够模拟出各种声音的音色和特效。
合成波形的特性可以通过调整基本波形的振幅和相位差来调整，通过添加音效效果可以进一步丰富合成波形的音色和表现力。
实验总结本次实验通过合成波形的方法，探索了音频合成的基本原理和方法。
合成波形可以用于音乐创作、声音设计等领域，在模拟真实声音和创作出独特音色方面具有重要应用。
通过调整合成波形的参数，可以控制波形的特性，进一步丰富音乐和声音效果。
同时，可以通过添加音效效果，使合成波形更加真实和独特。
参考资料[1] Williams, E. G., & Chapman, B. E. (1997). Synthesizing musical sounds using simple physical models. The Journal of the Acoustical Society of America, 101(6), 3719-3725.[2] Dodge, C., & Jerse, T. A. (1997). Computer music: synthesis, composition, and performance. Schirmer Books.以上是本次波形的合成实验的报告，通过实验我们深入了解了波形的合成原理和方法，并通过实验得出了一些结论与总结。
信号波形合成设计报告
电子信息科学系信号波形合成实验设计报告设计题目：信号波形合成专业： 09通信学生姓名:邵俊、胡建、高诗指导教师:沈小丰、徐宏宏摘要：本作品实现了通过产生不同频率的正弦波，再将这些信号合成为近似方波。
采用的电路主要有：方波发生电路、三倍频电路、低通滤波电路、移相电路、加法电路。
3KHz 的方波在低通滤波时，通过调整使输出的正弦波峰-峰值为2V，1KHz 的正弦波经过放大器放大后峰-峰值达到3V以上，然后1KHz 的正弦波经过移相后与3KHz 的正弦波合成形成近似的方波。
其中，低通滤波器采用OP07四阶低通滤波器，三倍频与方波发生器采用CD4046和CD4017，移相电路采用OP07放大器。
关键词信号波形合成、OP07 ，CD4046 ，CD4017目录1.方案设计与论证 (4)1.1 方波振荡器单元方案设计 (4)1.2 分频器单元方案设计 (4)1.3 滤波单元方案设计 (5)1.4 移相单元方案设计 (5)2.理论分析 (5)2.1 正弦波的产生 (5)2.2 移相的实现 (6)2.3 倍频与滤波 (6)2.4 加法电路 (6)3. 系统框图 (6)4.分块电路设计 (7)4.1 正弦信号的产生--文氏电桥 (7)4.2 移相电路 (7)4.3 三倍频电路 (8)4.4 四阶低通滤波电路 (8)4.5 加法器电路 (8)4.6 三角波合成电路 (9)5. 系统测试 (9)5.1 测试仪器 (9)5.2 测试数据 (9)5.3 误差分析 (10)6.设计总结 (10)7.参考文献 (10)1.方案设计与论证首先通过正弦波发生器产生1KHz 的正弦信号，1KHz的正弦信号通过三倍频电路产生频率为3KHz 的方波，然后将3KHz的方波通过低通滤波器得到3KHz 的正弦波。
由于题目要求在合成前, 3KHz 的正弦波峰-峰值为2V，10KHz 的正弦波峰-峰值不小于3V，所以3KHz 的方波在低通滤波时，通过调节RC的值可以使输出正弦波的峰-峰值为2V。
信号波形合成实验报告
信号波形合成实验电路摘要：本设计包含方波振荡电路，分频电路，滤波电路，移相电路，加法电路，测量显示电路。
题目要求对点频率的各参数处理，制作一个由移相器和加法器构成的电路，将产生的10KHz 和30KHz 正弦信号作为基波和三次谐波，合成一个波形幅度为5V、近似于方波的波形。
振荡电路采用晶振自振荡并与74LS04 结合，产生6MHz 的方波源。
分频电路采用74HC164 与74HC74分频出固定频率的方波，作为波形合成的基础。
滤波采用TI公司的运放LC084，分别设置各波形的滤波电路。
移相电路主要处理在滤波过程中相位的偏差，避免对波形的合成结果造成影响。
关键词：方波振荡电路分频与滤波移相电路加法器Experimental waveform synthesiscircuitAbstract：The design consists of a square wave oscillator circuit,divider circuit, filter circuit, phase shift circuits, addition circuits, measurement display circuit. Subject of the request of the point frequency of the various parameters of processing, production of a phase shifter circuit consisting of adders, will have the 10KHz and 30KHz sinusoidal signal as the fundamental and third harmonic, synthesis of a wave amplitude 5V, similar to square wave waveform. Since the oscillating crystal oscillation circuit combined with the 74LS04 to produce a square wave source 6MHz. Frequency circuit 74HC164 and the 74HC74 divider out of a fixed frequency square wave, as a basis for waveform synthesis. Filtering using TI's op LC084, respectively, set the waveform of the filter circuit. Phase-shifting circuit in the main processing phase in the filtering process deviations, to avoid prejudicing the outcome of the waveform synthesis.Keywords：Square-wave oscillator circuit Frequency and filter Phase-shifting circuit1.课题技术指标1.1 基本要求对一个特定频率的方波进行变换并产生多个不同频率的正弦信号，再将这些正弦信号合成为近似方波。
04队——信号波形合成设计报告
信号波形合成实验报告摘要：本电路实现了基于多个正弦波合成方波与三角波等非正弦周期信号的电路。
本设计由六个模块构成：方波信号产生模块，正弦信号产生模块（滤波模块），相位调节模块，幅度调节模块，波形叠加模块，以及正弦波幅值测量。
使用555电路构成基准的300KHz 的方波振荡信号，以74LS163、CD4013实现分频形成10KHz、30kHz、50kHz的方波信号，利用有源滤波器获得其正弦分量，以TL082实现各个信号的放大、衰减和加法功能，同时使用有源RC移相电路实现信号的相位调节；使峰值检测电路获得正弦信号的幅度，以MSP430F5xx作为微控制器对正弦信号进行采样，并且采用点阵液晶实时显示测量信号的幅度值。
关键词：方波振荡方波分频及滤波移相信号合成峰值检测MSP430F5xx一、方案设计1、方框图设计制作一个电路，能够产生多个不同频率的正弦信号，并将这些信号再合成为近似方波和其他信号。
电路示意图如图1所示：图1电路示意图2、整体思路（1）用555定时器构成多谐振荡器产生300kHz的方波；（2）利用4位二进制同步计数器（同步清零）74LS163配合D触发器CD4013实现分频功能，分别产生10kHz,30kHz,50kHz的方波；（3）将产生的单极性方波经过比较器变为双极性，采用二阶有源低通滤波电路，分别获得相应频率的正弦波信号；（4）采用RC移相电路调节输出正弦波信号的相位，采用比例放大电路调节正弦波的幅值，再利用加法器合成近似正弦波和三角波；（5）设计分立二极管电容型峰值检测器，检测各正弦信号的幅度；并用液晶显示屏显示相应的幅值。
二、单元电路方案设计与论证1、方波振荡电路方案一：用555定时器构成多谐振荡器产生300kHz的方波，通过数字分频电路分出10kHz，30kHz和50kHz的方波，再通过滤波提取相应的正弦波，这样提取出来的正弦波相位关系确定，适合于方波、三角波合成。
方案二：使用晶振，晶振产生的方波频率精确，但一般晶振频率较高，而且不能调节，对后级分频电路的要求较高。
队——信号波形合成设计报告
摘要本设计利用集成运放构成方波振荡电路，能输出产生波形稳定，失真较小的10 KHz的方波。
经二阶RC低通滤波后输出相位恒定、波形无明显失真的10KHz的正弦波。
经六阶RC带通滤波后输出相位恒定、波形无明显失真的30KHz的正弦波。
两路正弦波经电位器幅度调整和RC移相后输送到由同相加法运算电路构成的加法器输入端，将初相位相同的10kHz和30kHz正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波。
经六阶RC带通滤波后输出相位恒定、波形无明显失真的50KHz的正弦波。
经幅度调整和RC移相后输送到由同相加法运算电路构成的加法器输入端，将初相位相同的10kHz和30kHz，50kHz正弦波信号，作为基波和3次谐波和5次谐波，合成一个近似方波。
经幅度调整和RC移相后输送到由同相加法运算电路构成的加法器输入端，将初相位相同的10kHz和30kHz，50kHz正弦波信号，作为基波和3次谐波和5次谐波，合成一三角波。
一、方案论证与比较1.方波振荡电路的设计方案论证与选择方案一：使用运放构成多谐振荡电路输出方波。
图1-1-1方案二：使用555定时器构成的多谐振荡器产生方波。
方案的选择：两种方案都能输出产生方波，但方案一产生的方波是双极性而且幅值较大，而方案二电路相对简单，555定时器具有使用灵活、方便，价格便宜的优点，只需外接少量的阻容元件就可以构成各种信号产生、变换电路，但产生的是单极性方波，但其方波幅值较小。
故选方案一。
2.滤波电路的设计方案论证与选择方案一：使用运放构成有源滤波器如图1-2-1。
图1-2-1方案二：使用无源RC滤波器方案的选择：两种方案都能实现滤波功能，且方案一输出的正弦波波形稳定，失真度较小，集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。
而方案二无源滤波器受系统参数影响大，只能消除特定的几次谐波，而对某些次谐波会产生放大作用，甚至谐振现象等因素，故选方案一。
信号波形的合成与分解报告
信号波形的分解与合成摘要本设计要求制作一个电路，使由信号发生电路产生的方波，分解为三个不同频率的正弦波，再将这些信号通过一个电路，合成为近似方波和近似三角波。
设计共分为七个模块：方波信号发生器，分频电路，乘法器与滤波电路，调幅电路，移相电路，加法器以及幅度测量与数字显示电路。
本设计采用6M晶振产生频率为6M的方波，分频部分采用CD4017和CD4013芯片。
在滤波部分，我们采用的是三阶Butterworth低通滤波器，滤除防波的基波分量得到正弦波。
幅度、相位调节后用运算法放大器构成加法电路实现正弦信号和三角波信号的合成。
采用C8051F020单片机来实现电压幅度测量的功能。
关键词：分频滤波CD4017 CD4013 LM358 波形合成与分解幅度测量1方案的比较与选择1.1 方波发生器方案设计方案一：NE555定时器产生方波555定时器可直接产生方波，且成本低廉，电路结构简单，输出波形的占空比调节比较方便，缺点是输出波形不稳定，毛疵较多，不利于分频，故不采用此种方案。
方案二：使用无源晶体振荡器产生方波设计采用6MMHz晶振来产生方波，振荡器输出波形为正弦波，通过比较器电路得到稳定输出的方波，且频率为6MHz，再经过20分频得到所要的300kHz 的方波，该方法实现简单，且效果理想，故本设计采用此方案。
方案三：运算放大器非线性产生方波采用运算放大电路产生方波，方案看似简单，操作可行，但输出波形不稳定，占空比不可调，且毛疵较多，不采用该方案。
1.2 分频电路方案设计题目要求分频后得到10kHz、30kHz和50kHz的三种方波，可用软件和硬件实现，即用FPGA实现分频和用数字—模拟电路来实现，但考虑到实验器材的限制，本设计采用纯硬件来实现分频模块。
可供选择的硬件电路：①74LS161结合74LS160；②CD4017结合CD4013。
两种方案效果都很好，都能得到稳定的波形，考虑电路的简洁性，本设计采用后一种方案。
「信号波形合成电路报告_TI杯电子设计竞赛」
「信号波形合成电路报告_TI杯电子设计竞赛」标题：信号波形合成电路报告_TI杯电子设计竞赛摘要：本报告介绍了在TI杯电子设计竞赛中，设计和实现的信号波形合成电路。
该电路可以通过组合不同频率和幅度的信号，生成复杂的波形。
本报告将从需求分析、电路设计、仿真结果和实际实现等方面进行详细说明。
一、引言信号波形合成电路是一种广泛应用于通信系统、音频处理和测试测量领域的电子电路。
通过合成不同频率、振幅和相位的信号，可以实现各种复杂的波形生成。
本次设计竞赛的目标是设计一种高性能的信号波形合成电路，并能够通过外部输入信号进行控制和调节。
二、需求分析1.功能需求：电路需要能够接受外部输入信号，并根据输入信号的指令来合成对应的信号波形。
合成的波形应具有较高的精度和稳定性。
2.性能需求：电路应具备较宽的频率范围，能够合成不同频率的信号波形。
同时，电路的合成精度应尽可能高，以保证波形的准确性。
3.控制需求：电路需要能够根据外部输入信号的指令，控制合成波形的频率、幅度和相位等参数。
三、电路设计1.输入模块：电路需要具备外部输入接口，以接收外部信号的指令。
采用模数转换器（ADC）将模拟信号转化为数字信号，并通过微处理器进行处理。
2.波形合成模块：电路通过数字信号处理技术，通过组合不同频率和幅度的基波信号来合成复杂的波形。
采用数字合成频率器（DDS）实现频率的精确控制，并通过数字模拟转换器（DAC）将数字信号转化为模拟信号。
3.控制模块：电路通过微处理器控制，可以根据外部输入信号的指令，调节波形的频率、幅度和相位等参数。
通过按键或旋钮输入指令，并通过数码显示器进行显示。
四、仿真结果通过使用Simulink等仿真工具，对设计的电路进行仿真分析。
通过输入不同频率、幅度和相位的信号，观察输出波形的准确性和稳定性。
仿真结果表明，设计的电路能够有效地合成复杂的波形，并且波形的精度满足设计需求。
五、实际实现基于仿真结果和电路设计的要求，使用电子元器件和电路板进行实际的电路搭建和测试。
队信号波形合成设计报告
课题名称：信号波形合成摘要：本信号波形合成电路中，方波振荡器的信号经分频与滤波处理，产生频率为10kHz 和30kHz 的正弦波信号。
由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的10kHz 和30kHz 正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，并且还可以产生50kHz 的正弦信号作为5次谐波，参与信号合成，使合成的波形更接近于方波。
此外还可以根据三角波谐波的组成关系，将产生的10kHz 、30kHz 等各个正弦信号，合成一个近似的三角波形。
本电路还可以对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测量误差不大于5％。
一、 方案论证1、方波产生电路的比较1）用555定时器产生方波多谐振荡器可用作方波发生器。
经分析可得： 输出高电平时间 T1=0.7R1C ，输出低电平时间T2=0.7R2C ，振荡周期 T=0.7(R1+R2>C ，频率f=1.43/((R1+R2>C>。
该方案产生方波为单极性，从而送给数字电路进行分频。
2）用集成运放产生方波图一集成运放通过反相输入端的电压大小来控制输出状态的翻转，从而输出方波。
集成运放产生的方波为双极性，送给数字电路需要加偏置，把双极性的方波变为单极性。
3）用晶振产生方波用晶振产生的方波频率很高，进行分频比较复杂，但是波形非常稳定。
经过比较，我们小组认为用555定时器产生方波的方案最好，因此我们采用了此方案来产生方波。
2、分频电路的比较1）用74LS163芯片分频用74LS163芯片进行分频时，74LS163芯片是同步清零、同步置数，一片74LS163最大为十六分频，分频电路比较简单，如图三所示。
图三2）用74LS192芯片分频用74LS192芯片进行分频，74LS192芯片是十分频芯片，若要进行十五分频需要两片74LS192芯片，分频比较复杂。
经过比较，我们小组认为用74LS163芯片进行分频最好，分频电路也比较简单，因此我们采用了此方案。
5队信号波形合成设计报告
信号波形合成摘要本设计由方波振荡，分频滤波，移相放大，加法求和，峰值检测模块组成。
通过对 555 定时器产生的方波进行分频，得到 10kHz、30kHz、50kHz 的方波。
滤波移相处理后，产生三种频率的正弦信号，从而合成波形稳定的方波与三角波。
最后，由峰值检测电路检测幅值，并由MSP430显示。
经验证，本设计电路幅值相位易于调节，波形稳定，效果理想，达到了设计要求。
关键词傅立叶级数方波合成带通滤波MSP430单片机一、方案论证1.1 方波产生电路方案一：比较器构成多谐振荡电路。
在迟滞比较器的基础上，利用 RC积分电路产生方波。
电路比较简易，产生的方波为双极性，不易于被计数器分频，在高频范围对运放压摆率要求较高。
方案二：利用晶体振荡器构成皮尔斯振荡电路，该电路结构复杂，振荡不够稳定。
方案三： 555 定时器构成多谐振荡电路。
电路幅值与占空比可调，产生的方波为单极性，波形上升沿较陡。
经比较，由于下级分频模块需要单极性方波，为简化电路，并实现频率可调，本设计采用方案三。
1.2 分频电路方案一：由十六进制计数器74LS163 和触发器HEF4013构成分频电路。
计数器进行奇数次分频，触发器进行二分频。
电路占空比为50%。
方案二：软件分频。
精度较高，但单片机输入电压需控制在 3.3V 以下，需对输入输出电压进行变压。
经比较，方案一电路简单，波形稳定，本设计采用方案一。
1.3 滤波电路方案一：无源滤波电路。
结构简单，不需要电源供电，谐波滤除率大概在80%左右，但电路通带内有能量损失，需要对信号的衰减进行补偿。
方案二：有源低通滤波电路。
输入阻抗高，能量损耗小，可以滤除不需要的高次谐波，但是无法滤除直流分量。
方案三：由运放 TL072和无源元件 RC组成二阶有源带通滤波电路。
该电路既可以滤除直流和高次谐波分量，又可以放大电压。
经比较，为得到特定频率的波形，保证良好滤波效果，本设计采用方案三。
1.4 移相电路方案一：如图 1-4-1所示 , 0 ～360°可调移相电路。
波形发生器开题报告
西安航空学院
本科毕业设计（论文）开题报告
题目：基于单片机的多功能信号发生器的设计学生姓名：
院（系）：电子工程学院
专业班级：
指导教师：
完成时间：2017 年月日
要求
1、开题报告是毕业设计（论文）的总体构想，由学生在毕业设计（论文）工作前期独立完成。
2、开题报告正文用A4纸打印，各级标题用4号宋体字加黑，正文用小4号宋体字，20磅行距。
3、参考文献不少于5篇（不包括辞典、手册），著录格式应符合GB7714-87《文后参考文献著录规则》要求。
4、年月日等的填写，用阿拉伯数字书写。
要符合《关于出版物上数字用法的试行规定》，如“2005年2月26日”。
5、所有签名必须手写，不得打印。
信号波形合成毕业设计[管理资料]
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摘要本作品主要用于非正弦信号的分解与合成实验验证，包括电源电路模块，方波信号产生模块，放大、移相、波形合成模块、测量显示模块等。
通过1MHz晶振电路产生1MHz方波信号，经计数、分频得到10kHz方波信号，利用LC并联谐振（滤波器）分离出10kHz、30kHz、50kHz正弦波信号，然后对三个正弦波信号进行放大、移相加到加法器中合成方波信号。
把10kHz和30kHz正弦波信号送到减法器中合成三角波信号。
三个正弦波信号的幅度通过单片机采样，由液晶屏显示出来。
关键词：方波信号，滤波器，正弦波信号，分解，合成AbstractThis work is mainly used in the sine signal decomposition and synthetic experiment, including power circuit module, pulse signal generated module, amplification, phase and waveform synthesis module, measuring display module, etc. Through 1MHz crystals 1MHz circuit, signal by counting, pulse frequency, pulse signal 10kHz get by LC parallel resonant filter (10kHz isolated, 30kHz, 50kHz sine signals, then the three sine signals, adding to amplify the adder synthetic square-wave signal. The 10kHz and 30kHz sine signals to reduce time-multiplier synthetic triangular signal. Three sine signals by MCU, the amplitude of LCD display samples. Key words：Pulse signal，Filter，Sine signals，decomposition，Synthesis目录第一章技术指标 (4)1系统功能要求 (4)基本要求 (4)发挥部分 (4)2 系统结构要求 (4)第二章整体方案设计 (6)方案设计 (6)整体方案框图 (6)第三章单元电路设计 (7)方波振荡器电路设计 (7)分频电路设计 (7)滤波电路设计 (8)移相和加法电路设计 (11)整体电路图 (12)第四章测试与调整 (15)测试方法 (15)方波振荡电路调测 (15)分频电路调测 (15)测试结果 (15)滤波电路调测 (16)移相与加法电路调测 (17)整体指标测试 (22)数据分析 (22)第五章信号的频谱分析 (23)信号的傅立叶级数展开与频谱分析 (23)方波信号的频谱 (23)方波信号的分解 (24)信号的合成 (24)连续信号的频谱 (25)脉宽与频谱关系................................................................ 26 周期与频谱的关系26 第六章结束语 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第一章技术指标1系统功能要求基本要求(1)方波振荡器的信号经分频滤波处理，同时产生频率为10kHz和30kHz 的正弦波信号，这两种信号应具有确定的相位关系；(2)产生的信号波形无明显失真，幅度峰峰值分别为6V和2V；(3)制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的10kH和30kHz正弦波信号，作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5V，合成波形的形状如图1所示。
波形发生器开题报告1
毕业设计开题报告（理工类）
三、总体设计方案和预期目标：
波形发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等复杂波形混合的电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法，
本课题中函数发生器电路组成框图如下所示：
由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。
差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。
特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。
波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
06队----信号波形合成设计报告
信号波形合成摘要 本电路实现了基于多个正弦波合成方波与三角波等非正弦周期信号的电路。
使用TL082电路构成基准的300KHz 的方波振荡信号，以74LS163、CD4013实现前置分频形成10KHz 、30kHz 、50kHz 的方波信号，利用有源低通滤波器获得其正弦基波分量，以TL072实现各个信号的放大、衰减和加法功能，同时使用有源RC 移相电路实现信号的相位调节；使用峰值检测电路获得正弦信号的幅度，以MSP430F5438作为微控制器对正弦信号进行采样，并且采用点阵液晶实时显示测量信号的幅度值。
关键词：方波振荡 方波分频及滤波 移相 信号合成 峰值检测MSP430F5438一、方案论证1、系统分析和整体设计根据题目要求，通过方波振荡电路产生方波信号，经分频后得到各路需要的信号，因此方波振荡电路产生的信号频率应为各路信号频率的公倍数。
由于需要的信号频率为10KHz ，30KHz 和50KHz ，其最小公倍数为150KHz ，若使用偶数分频，则应产生f =300KHZ 的方波,分别经过6分频、10分频和30分频得到10KHz 、30KHz 、50KHz 的方波，然后经过滤波器得到相应的正弦信号；用放大电路弥补分频滤波过程中的衰减，并将幅度调节至合成所需的比例关系。
由傅里叶变换可以证明方波可表示为：)7sin 715sin 513sin 31(sin 4)( ++++=t t t t h t f ωωωωπ三角波可表示为：)7sin 715sin 513sin 31(sin 8)(2222 +-+-=t t t t h t f ωωωωπ所以频率为10KHZ 、30KHZ 、50KHZ 、70KHZ ......对应幅值比为 (7)1:51:31:1的正弦波可合成方波，频率为10KHZ 、30KHZ 、50KHZ 、70kHZ ……对应幅值为......71:51:31:1222的正弦波可合成三角波。
波形模拟和图像处理系统的设计与实现的开题报告
波形模拟和图像处理系统的设计与实现的开题报告一、选题背景随着科技的不断发展和进步，现代社会中电子产品的使用越来越广泛，人们对于电子产品的功能和性能也越来越高，因此对于电子产品中波形模拟和图像处理系统的需求也越来越大。
基于这种背景，本文选取了波形模拟和图像处理系统的设计与实现为研究课题，旨在深入探究波形模拟和图像处理系统的相关知识和应用，完善电子产品中的相关功能。
二、论文研究意义1.能够提高电子产品的性能和实用性。
波形模拟和图像处理系统可以为电子产品提供更为完整和准确的功能，使得电子产品能够更好地满足用户需求。
2.完善我们自身的技术知识。
通过对波形模拟和图像处理系统的学习和研究，我们可以更好地了解现代科技的发展以及相关技术的应用，提高自身的综合技术能力。
3.推动我国科技的发展。
随着波形模拟和图像处理系统在电子产品中的广泛应用，开发出更加完善的系统可以为我国科技的发展做出贡献。
三、研究内容本论文主要涉及以下内容：1.波形模拟系统的设计和实现。
主要研究波形模拟系统的核心算法和基本原理，包括波形的生成、绘制以及常见的波形调制技术，并通过编写程序实现相关的功能。
2.图像处理系统的设计和实现。
主要研究图像处理的基本原理和技术，包括图像的获取、处理以及显示，并通过编写程序实现相关的图像处理算法。
3.系统集成和性能测试。
通过将波形模拟系统和图像处理系统进行集成，实现更为实用的功能，并进行性能测试，以验证系统的性能和准确度。
四、研究方法1.文献调研。
通过查阅相关文献和资料，了解相关的技术原理、算法以及应用情况，为本论文的研究提供基础。
2.程序开发。
通过采用主流的编程语言和开发工具，编写程序实现波形模拟和图像处理等相关功能，完成系统设计和实现。
3.实验测试。
通过模拟实验和实际测试，验证波形模拟和图像处理系统的性能和准确度，为系统的完善提供实际数据支持。
五、预期成果1.完成波形模拟和图像处理系统的设计和实现。
2.掌握波形模拟和图像处理的基本理论和应用技术，并了解其在电子产品中的实际应用。
主动声纳组合波形设计与探测性能分析的开题报告
主动声纳组合波形设计与探测性能分析的开题报告一、研究背景在现代军事和民用领域，声纳已经成为一种非常重要的探测手段，其在水中的声波传播速度非常快，能够远距离传输信息，可用于探测水中的物体。
主动声纳作为一种更加高级的声学探测技术，能够通过发射声波来主动探测周边环境。
而组合波形是主动声纳探测的基本手段，通过多段不同频率声波的叠加，提高信号的质量，增强主动探测的性能。
当前，国内外在主动声纳组合波形的研究已经取得了一些进展，但是对于组合波形的设计和探测性能的分析仍然存在一些问题，需要进一步研究和探讨。
因此，本文将以主动声纳组合波形的设计和探测性能分析为研究方向，深入探讨主动声纳组合波形的形成机理和优化设计方法，以及组合波的性能分析和实验验证等内容，为提升声学探测技术的水平提供理论支持和技术指导。
二、研究内容1. 组合波形的形成机理及优化设计方法的研究根据声波的传播规律，研究不同频率声波在水中的叠加规律，探讨组合波的形成机理，分析影响组合波形式的各种因素，并提出一种有效的组合波优化设计方法。
2. 组合波性能分析方法的研究建立声信号的数学模型，从频率、能量等方面进行组合波性能的分析，并探讨组合波与反射波、散射波等各种干扰因素的相互作用，提出一种综合考虑各种因素的组合波性能分析方法。
3. 组合波探测性能实验验证采用主动声纳实验平台，进行组合波的发射与接收，通过对实验数据进行处理和分析，来验证组合波的探测性能，并与传统声纳探测方法进行对比研究，以进一步验证组合波的实际应用价值。
三、研究方法和技术路线1. 研究方法本研究将采用理论分析和实验验证相结合的方法，分别从理论和实际应用的角度进行研究。
2. 技术路线（1）研究不同频率声波在水中的叠加规律，探讨组合波的形成机理，分析影响组合波形式的各种因素，并提出一种有效的组合波优化设计方法。
（2）建立声信号的数学模型，分析组合波的频谱分析、谐波失真、功率谱密度及自相关函数等影响因素，探讨组合波与反射波、散射波等各种干扰因素的相互作用，提出一种综合考虑各种因素的组合波性能分析方法。
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南京邮电大学毕业设计(论文)开题报告题目基于信号波形合成设计
学生姓名班级学号专业
1.毕业设计课题内容和要求
设计制作一个电路，能够产生多个不同频率的正弦信号，并将这些信号再合成近似方波和其他的信号。
要求方波振荡器的信号经分频和滤波处理，同时产生两个正弦波信号，这两种信号应具有确定的相位关系；且产生的信号波形无明显失真；并制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路；根据三角谐波的组成关系，设计一个新的信号合成电路，将产生的各个正弦信号合成一个近似的三角波形；并制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路。
2.毕业设计课题理解
在现代电子学的各个领域，常常需要高精度且频率可方便调节的信号源。
信号发生器是产生各种电信号的设备。
在现今各部门中,特别在电子技术和无线电部门中经常要使用到各种频率、各种波形、各种幅度的信号源,用于测试、调整和检修工作。
传统的信号发生器一般采用模拟电路,存在比较大的缺陷。
波形信号发生器能够产生各种频率和幅值连续可调的规则和不规则波形信号,在生产和科研中有广泛的应用。
这里介绍了一种以单片机为核心,利用波形合成技术产生所需信号的信号发生器。
用相位累加器产生频率精确变化的基准时钟,实现信号频率的可调;单片机的PWM输出作为DAC参考电压,用以实现信号的幅值可调；其中总线系统控制逻辑和相位累加器逻辑在CPLD中实现。
随着电子技术的发展，电子系统对信号波形的合成要求更高。
本信号波形合成实验电路由555多谐振荡电路输出一个方波，然后对方波信号进行分频和滤波分别得到10kHz、30kHz、和50kHz频率的正弦波信号，最后经过信号放大移相电路和信号加法合成电路得到一个近似的方波和三角波，用单片机控制模块控制经AD转换输出正弦信号的幅值、经LCD液晶数字的显示幅值以及键盘输入的选频电路。
本系统具有结构紧凑，电路简单，涉及的知识范围广、功能强大、可扩展性强等优点。
关键字:555振荡信号；滤波分频；移相；加法合成
3.信号波形合成的方案论证与选择
（1）方波发生电路方案
方案一：采用分立元件实现非稳态的多谐振振荡器，然后根据需要加入积分电路等构成正弦、矩形、三角等波形发生器。
这种信号发生器输出频率范围窄，而且电路参数设定较繁琐，其频率大小的测量往往需要通过硬件电路的切换来实现，操作不方便。
方案二：采用555振荡电路或函数信号发生器ICL8038集成模拟芯片，它是一种可以同时产生方波、三角波、正弦波的专用集成电路。
不用依靠单片机，用滑动变阻器调节频率，电路简单。
其缺点是这种模块产生的波形都不是纯净的波
形，所以要有滤波电路。
根据题意，本系统需要一个300kHz的方波，所以选择方案二，用555振荡电路产生一个方波。
（2）滤波方案
方案一：采用实时DSP数字滤波技术，数字信号灵活性大，可以在不增加硬件成本的基础上对信号进行有效的滤波，但要进行滤波，需要A/D、D/A既有较高的转换速率，处理器具有较高的运算速度，成本高。
方案二：以集成运放为核心的有源滤波电路，结构简单，所需元件少，成本低，且电路输入阻抗高、输出阻抗低，并有专门的设计软件。
所以根据实际情况，选择方案二作为系统的滤波方案。
（3）幅值检测与显示方案
通过单片机系统的键盘输入控制选频，选择检测信号的输入，通过TLC549将采集的模拟信号转化为数字信号幅值，从而通过液晶显示器显示出来。
本系统直接有效，且便于控制。
4.总体方案设计
本系统采用555振荡信号发生电路输出一个方波，然后对方波信号进行滤波分频分别得到10kHz、30kHz、和50kHz频率的正弦波信号，最后经过信号放大移相电路和信号加法合成电路得到一个近似的方波和近似的三角波信号，用单片机控制模块控制经AD转换输入的正弦信号幅值和经LCD液晶数字显示幅值以及键盘输入选频电路。
系统总体框架设计图如图1所示：
图1 总体设计框图
5.毕业设计的实施方案
第1～2周：调研，查阅文献资料，明确总体设计思路并写出开题报告；
第3～6周：相关知识的学习和编写模块程序，并加以调试；
第7周：中期检查；
第8～9周：连接装配模块程序、调试，文献翻译；
第10～11周：软硬件联调；
第12～13周：撰写毕业设计报告（论文），准备答辩；
第14周：毕业设计（论文）答辩。
6.参考文献
【1】周良权、傅恩锡、李世馨编. 模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社,
2005年.
【2】杨志忠主编. 数字电子技术高等教育出版社，2003年.
【3】黄争. 德州仪器高性能单片机和模拟器件在高校中的应用和选型指南.上海：BEIJING 德州仪器半导体技术有限公司大学计划部，2010年. 【4】黄争. 运算放大器应用手册——基础知识篇.北京：电子工业出版社 2010年
指导
老师
批阅
意见
指导教师(签名) : 年月日。