数字频谱分析仪设计论文
毕升杯论文
基于LabVIEW的高精度频谱分析仪摘要:本频谱分析仪由加速度传感器、单片机、液晶显示和LabVIEW四个部分组成。
传感器部分是以MMA7455加速度传感器为核心,含放大,滤波,A/D转换电路的集成模块。
单片机选用STC89C52,它将传感器采集到的数据通过串口上传到LabVIEW,同时用1602液晶显示加速度值。
上位机采用LabVIEW编程对数据进行1024点FFT处理,并根据文献,利用连续傅里叶谱算法进行频谱细分进一步提高频率分辨率。
理论验证和实际试验表明该系统实现简单可靠,精度高,只要提高A/D转换的精度,可以设计成一个便携式高精度斜拉索索力检测系统。
关键字:MMA7455 STC89C52 LCD1602 LabVIEW 频谱细分Abstract:The spectrum analyzer is composed of four parts : the acceleration sensor,SCM, LCD display and LabVIEW software. MMA7455L is used in the Sensor part which includes amplifier, filter, A/D converter . The STC89C52 transmits the data collected by sensors to the LabVIEW through the serial port, meanwhile the data also displayed by the LCD1602. The computer software designed by the LabVIEW calculates the 1024-point FFT by an improved algorithm, and it outputs high resolution detected frequency. Theoretical and real experiments show that the system is simple , reliable and high precision. It can be designed as a portable bridge cable force detection system by improving the conversion accuracy of A/D converter. Keyword:MMA7455L STC89C52 LCD1602 LabVIEW spectrum algorithm一、方案比较与论证1、加速度传感器比较与论证方案一:采用压电式传感器LC0405。
数字频谱分析仪毕业论文
数字频谱分析仪毕业论⽂数字频谱分析仪毕业论⽂⽬录第1章绪论 (1)1.1 频谱分析仪的设计的研究意义 (1)1.2 频谱分析仪发展的前景及遇到的问题 (1)1.3 频谱分析仪设计的⽬的及要求 (2)1.4 频谱分析仪的设计及他的实现容 (3)第2章数字频谱分析仪的原理 (4)2.1 数字频谱分析仪的结构 (4)2.2 数字频谱分析仪的⼯作原理 (4)2.3 FFT算法的基本设计 (4)第3章理论分析 (7)3.1 FFT原理分析 (7)3.2 ⽤FFT变换进⾏频谱分析 (9)3.3 波形识别与中⼼频率判断 (11)3.4 波形显⽰信息 (12)第4章 FFT硬件与软件设计的实现 (13)4.1 FFT算法实现的硬件平台选择 (13)4.2 FFT算法实现的硬件的构建 (13)4.3 混频信号电路设计 (14)4.4 A/D转换器 (15)4.5 液晶显⽰模块 (15)4.6 FFT算法的实现⽅法 (18)4.6.1 浮点FFT算法的软件实现 (23)4.6.2 定点FFT算法的软件实现 (26)第5章结论 (28)5.1 设计总结 (28)5.2 未来展望 (28)致谢 (29)参考⽂献 (30)附录⼀ (31)附录⼆ (31)附录三 (35)第1章绪论1.1 频谱分析仪设计的研究意义频谱分析仪是⼀种检测信号参数的仪器,它是⼀种多功能电⼦测量仪器,它⽤于分析信号的失真、频谱以及频率稳定性等。
它是对⽆线电信号进⾏测量必备的仪器,是对于电⼦产品研发、⽣产和检测的专门常⽤⼯具。
它的应⽤⾮常⼴泛,频谱分析仪是对进⾏⽇常⽆线电的管理和监测的重要的设备之⼀。
频谱分析仪的功能⾮常⼴,但体积⾮常⼩,因此可以很⽅便地对⽆线电波信号来进⾏监测和分析,它对⽆线电发射设备的性能测试⾮常重要,已成为在⽆线电监测和测试中必不可少的⼯具。
从事通信⼯程的技术⼈员,在很多时候需要对信号进⾏分析,频谱分析仪是从事电⼦产品研发、⽣产、检验的常⽤⼯具,它在⽣产实践与科学研究中获得了⽇益⼴泛的应⽤,被称为⼯程师的射频万⽤表。
基于VHDL的数字频率计设计
XXXXXXX学院学生毕业设计(论文)报告系别:电子与电气工程学院专业:电子信息工程技术班号:学生姓名:学生学号:设计(论文)题目:基于VHDL的数字频率计设计指导教师:设计地点:XXXXXXX学院起迄日期:20XX.9.1~20XX.10.31毕业设计(论文)任务书专业电子信息工程技术班级姓名一、课题名称:基于VHDL的数字频率计设计二、主要技术指标:1. 频率范围为:1Hz~50MHz。
2. 结果用数码管十进制显示。
3. 输入信号电压幅度为50mV~5V。
三、工作内容和要求:1. 构建大体的设计方案,并了解其内容。
2. 构建出大体的顶层原理设计框图。
3. 对底层的每个电路模块的设计,并通过软件MAX+PLUS2完成程序的编写通过。
4. 对整个原理框图进行编译并通过。
5. 对整个仿真图编译通过。
四、主要参考文献:[1] 陈必群. EDA技术与项目训练[M] ,常州:常州信息职业技术学院,2009年.[2] 王凤英. 基于FPGA的数字频率计设计与仿真[J].科技资讯,,2008,15(8):1—10[3] 谭会生,张昌凡.EDA技术及应用.西安[M]:电子科技大学出版社,2001年[4] 张凯,林伟.VHDL实例剖析[M].北京:国防工业出版社,2004年[5] 刘玉良,李玲玉,邓勇全.吉林:用EDA方法设计数字系统的灵活性[D],2002年[6] 宋万杰等.CPLD技术及其应用.[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000年.学生(签名)年月日指导教师(签名)年月日教研室主任(签名)年月日系主任(签名)年月日毕业设计(论文)开题报告基于VHDL的数字频率计设计目录摘要Abstract第1章前言 (1)第2章数字频率计的要求 (2)2.1 主要技术指标 (2)2.2 工作内容和要求 (2)第3章数字频率计的方案设计.............................. (3)3.1 基本原理 (3)3.1.1 频率计测量频率的设计原理 (3)3.1.2 频率计测量频率的原理图 (3)3.2 设计流程图 (3)第4章数字频率计各模块功能介绍 (4)4.1 频率控制模块的VHDL语言源程序 (4)4.1.1 频率控制模块的程序 (4)4.2 十进制加法计数器CNT10的VHDL语言源程序 (5)4.2.1 十进制计数器的程序 (5)4.2.2 十进制计数器的顶层设计 (6)4.3系统模块的VHDL语言源程序 (7)4.3.1系统模块的设计 (7)4.3.2 系统模块的程序 (7)4.4 锁存器LOCK的VHDL语言源程序 (10)4.4.1 锁存器LOCK的程序 (10)4.5 译码模块DECODER的VHDL语言源程序 (11)4.5.1 译码模块DECODER的程序 (11)4.6四选一选择器MUX41的VHDL语言源程序 (12)4.6.1 MUX41程序 (12)4.7 四进制计数器CNT4的VHDL语言源程序 (13)4.7.1 四进制计数器CNT4的程序 (13)4.8 250分频器的VHDL语言源程序 (14)4.8.1 250分频器的程序 (14)第5章数字频率计仿真图 (15)5.1 频率控制模块仿真波形图 (15)5.2 十进制计数器模块仿真波形图 (15)5.3 锁存模块仿真波形图 (15)5.4 译码模块波形仿真图 (16)5.5 四选一选择器MUX41的仿真图 (16)5.6 四进制计数器CNT4的仿真图 (16)5.7 250分频器的仿真图 (17)第6章频率计顶层原理图的输入 (18)第7章下载测试 (19)第8章结束语 (20)参考文献答谢辞数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。
于基dsp的简易频谱分析仪设计 --本科毕业设计
基于DSP的简易频谱分析仪设计摘要我们对一个信号的认识只在时间域是远远不够的,所以还要在频域去认识和分析它。
在电子测量中,测量网络阻抗特性以及传输特性是经常遇到的问题问题,其中,幅频特性、增益和衰减特性、相频特性等是属于传输特性内的。
它很大程度方便了调整,校准被测网络及排除故障。
本此设计制作了一个简易频谱分析仪从而可以更直观的看到信号的特性。
为了实现这一目标,我们需要利用快速傅里叶变换(FFT)来实现对信号的频谱分析。
由于DSP可以处理比较复杂的算法本次设计采用FFT算法通过DSP分析显示输入波形的频率值。
关键词:频谱分析DSP FFT 显示频率The Simple Spectrum Analyzer Design Based on DSP AbstractWe can’t know a signal only in the time domain .It is far from enough, so we also recognize and analyze it in the frequency domain. In the electronic measurement, impedance and transmission characteristics of the network are often encountered in the measurement problems; Transmission characteristics include the gain characteristics, attenuation characteristics, amplitude-frequency characteristic and phase frequency characteristics. It provides a great convenience for the adjustment of the network under test, calibration and troubleshooting.We design a simple spectrum analyzer to see the characteristics of the signal more intuitively. In order to achieve this goal, we need to use the fast Fourier transform ,that is FFT which make spectrum analysis of the signal. Since the DSP can solve the more complex algorithms than others. Hence, we designed a simple spectrum analyzer using the FFT algorithm by DSP to show the frequency of the input waveform.Key word s: Spectrum Analyzer ; DSP; FFT ; Frequency Display目录第1章概述 (1)1.1 引言 (1)1.2 定点DSP的数据格式 (2)1.3 TMS320F2812 DSP介绍 (2)1.3.1 TMS320F2812概述 (2)1.3.2 TMS320F2812芯片结构及性能描述 (3)第2章总体设计思路 (4)2.1 系统指标 (4)2.2 系统方案 (4)2.2.1 信号发生器模块 (5)2.2.2 DAC转换模块 (5)2.2.3 陷波网络模块 (6)2.2.4 信号调理模块 (6)2.2.5 AD采集模块 (6)2.2.6 FFT计算处理模块 (7)第3章具体设计 (7)3.1 工程建立 (7)3.2 正弦波发生模块 (9)3.2.1 定时器模块 (10)3.2.2 中断模块 (12)3.2.3 GPIO模块 (14)3.3 DAC转换模块 (15)3.4 陷波网络模块 (16)3.5 信号调理电路模块 (18)3.6 AD采集模块 (19)3.6.1 事件管理器定时设置 (20)3.6.2 ADC设置模块 (22)3.7FFT模块 .............................................................................. .. (24)第4章实验结果 (31)第5章总结与展望 (37)5.1 总结 (37)5.2 展望 (38)参考文献 (38)致谢 (39)第1章概述1.1 引言DSP的2种理解:广义理解:digital signal processing——数字信号处理狭义理解:digital signal processor——数字信号处理器数字信号处理的概念是利用计算机或者专用的处理设备,对连续的数字信号进行各种数学运算,最终得到我们想要的分析结果。
毕业设计---基于TMS320F2812的频谱分析仪设计
毕业设计(论文)题目基于TMS320F2812的频谱分析仪设计专业电子信息科学与技术学生姓名班级学号B****** B********指导教师指导单位通信与信息工程学院日期:2011年11月7日至2012年6月15日毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明:所提交的毕业设计(论文),是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已注明引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本研究做出过重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。
论文作者签名:日期:年月日摘要随着计算机和微电子技术的飞速发展,基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并且发挥着重要作用。
但是在教学实践过程中,由于频谱分析仪价格昂贵,不能直观地给学生展示信号的频谱,从而使教学效果受到影响。
所以这个时候一个简单的频谱分析仪就显得很是简单实用,可以很直观地观察信号频谱以及对信号的各项参数的观测。
可以为数字信号处理的教学实践带来更多的帮助。
在本论文中采用TI的32位数字信号处理芯片TMS320F2812作为信号采集和处理的核心,通过片上自带的12位模数转换模块进行数据采集。
采集后的数据存储在片内存储器中。
数字处理部分主要是进行快速傅立叶变换的分析。
再通过片内数模转换单元转换为模拟信号输出。
全文介绍了DSP原理, TI公司TMS320系列F2812芯片资源,以及TMS320的软件集成开发环境(CCS)。
对频谱分析的实现作了细致的描述和分析.对数字信号处理中最经典的应用——快速傅立叶变换(FFT)运算,在定点DSP芯片上的实现做了分析和研究。
关键词:TMS320F2812;DSP;频谱分析;FF TABSTRACTNowadays, computer technique and micro electronic technique have developed rapidly. Spectrum analysis which is based on digital signal processing has been put into use in every field. Because of high cost of spectrum analyzer, it can not intuitively show frequency spectrum for students in practice of teaching. This may influence the teaching effect. At this time, a simple spectrum analyzer will be practical. It may intuitively observe signal frequency spectrum and parameters. It will better help teaching practice in digital signal processing.This article uses the 32-bit digital signal processing chip---- TMS320F2812 of TI to be the core of signal acquisition and signal processing. It processes data acquisition with its included 12 conversion module. The collected data are stored in internal storage. The part of digital handing is mainly to make analysis of fast Fourier transform and then transfer into analog output with analog-to-digital conversion unit.The full text introduces DSP theory, F2812 chip resource of TMS320 series in TI Company and CCS. It makes a detailed description of spectrum analysis. FFT operation is the most classical application in digital signal processing. This article also researches and analyzes the enforcement of FFT in DSP chip.Key words:TMS320F2812;DSP;spectrum analyzer;FFT目录第一章绪论................................................. - 1 -1.1论文背景......................................................... - 1 -1.2 FFT简介......................................................... - 1 -1.3 论文工作介绍.................................................... - 1 - 第二章 DSP原理............................................. - 3 -2.1 DSP简介......................................................... - 3 -2.1.1 DSP应用系统介绍.......................................... - 3 -2.2 DSP芯片的基本结构............................................... - 5 -2.2.1哈佛结构................................................... - 5 -2.2.3流水线..................................................... - 5 -2.2.3专用的硬件乘法器........................................... - 6 -2.2.4特殊的DSP指令............................................. - 6 -2.2.5快速的指令周期............................................. - 6 -2.3 TMS320C2000概述................................................. - 7 -2.4 DSP芯片的选择................................................... - 7 -2.5 小结.......................................................... - 8 - 第三章. F2812板及其开发环境CCS .............................. - 9 -3.1 F2812结构....................................................... - 9 -3.1.1 F2812硬件结构............................................. - 9 -3.1.2 F2812功能模块............................................ - 12 -3.1.3 F2812系统配置............................................ - 13 -3.1.4 中央处理单元(CPU)....................................... - 15 -3.2 CCS概述以及配置................................................ - 17 -3.2.1 CCS概述.................................................. - 17 -3.2.2 CCS的配置................................................ - 17 -3.3软件开发流程及代码生成工具...................................... - 19 -3.3.1软件开发流程.............................................. - 19 -3.3.2代码生成工具介绍.......................................... - 20 -3.4小结........................................................... - 20 - 第四章频谱分析原理及其DSP实现............................. - 22 -4.1 A/D转换模块................................................... - 22 -4.1.1 AD转换器的主要技术指标................................... - 23 -4.1.2 模数转换模块的主要特点.................................... - 23 -4.1.3 自动转换排序器的操作原理.................................. - 24 -4.1.4 ADC时钟的预定标......................................... - 26 -4.1.5 A/D转换F2812的实现...................................... - 27 -4.2 抗混叠滤波模块................................................. - 28 -4.3 FFT变换模块.................................................... - 31 -4.3.1 FFT基本原理.............................................. - 31 -4.3.2 FFT的定点DSP实现........................................ - 32 -4.3.3FFT运行结果................................................... - 34 -4.4 频谱分析仪..................................................... - 35 -4.5小结............................................................ - 35 - 结束语...................................................... - 37 - 致谢........................................................ - 38 - 参考文献.................................................... - 39 - 附录........................................................ - 40 -南京邮电大学2012届本科生毕业设计(论文)第一章绪论1.1论文背景随着计算机和微电子技术的飞速发展,基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并且发挥着重要作用。
数字频谱分析仪设计论文
本科生毕业论设计论文题目:数字频谱分析仪姓名:学号:班级:年级:专业:学院:机械与电子工程学院指导教师:完成时间:作者声明本人以信誉郑重声明:所呈交的学位毕业设计(论文),是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的,没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。
文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,不包含他人成果及为获得东华理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
对本设计(论文)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本毕业设计(论文)引起的法律结果完全由本人承担。
本毕业设计(论文)成果归东华理工大学所有。
特此声明。
毕业设计(论文)作者(签字):签字日期:年月日本人声明:该学位论文是本人指导学生完成的研究成果,已经审阅过论文的全部内容,并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。
学位论文指导教师签名:年月日数字频谱分析仪Digital Spectrum Analyzer摘要频谱分析仪是一种测量无线通信信号的常用工具,它对从事电子产品研发、生产以及检验扮演中重要的角色。
在本文中将介绍一种基于快速傅里叶变换算法(FFT)的数字式频谱分析仪。
离散傅里叶变换DFT是一种将信号从时域变换成频域的变换,快速傅里叶变换FFT是与离散傅里叶变换相同的一种变换,是一种快速有效地减少DFT计算次数的算法,可以很明显地减少运算量,很大地提升DFT运算速度,运算的时间缩短了1到2个数量级,从而使DFT变换的应用更加快速普遍。
FFT是数字信号处理中最基本的运算,已经普遍应用到数字频谱分析仪设备中,像电子医学通讯之类的,以及在雷达定位和天文学研究等领域。
现在基于快速傅里叶变换( FFT) 的数字式频谱分析仪主要是通过傅里叶变换运算将被测实时信号分解成独自分立的频率分量,这样的效果不仅可以满足前期频谱分析仪的功能 ,而且在原理上这种频谱分析仪运用了数字的方法直接由模数转换器( ADC) 对输入信号取样, 再经FFT算法处理后获得频谱分布图进行LCD显示。
专业综合课程设计报告--数字频谱分析仪
专业综合课程设计报告课设题目:数字频谱分析仪学院:信息与电气工程学院专业:电子信息工程班级:姓名:学号:指导教师:一、设计任务1.1Matlab实现FFT和滤波器两种方式频谱分析方法;用Matlab GUI设计频谱分析仪界面,界面上包括类似与实际频谱分析仪的参数设置和显示功能,例如:频谱分析范围、频谱物理分辨率、频谱视觉分辨力等参数的设置,信号频谱的显示等;界面上还应包括对这两种频谱分析方法的切换键;1.2要求设计的频谱分析仪具有对窄带信号分析的能力;1.3仿真产生一个信号,其中包含如下频率的正弦信号:1MHz,1.5MHz,2.1MHz,2.2MHz;各频率成分的正弦信号幅度分别为:1V,3V,2V,4V。
对其进行分析;要求的物理频谱分辨力为0.1MHz1.4个窄带信号,载频10GHz,信号带宽为10MHz的线性调频信号,使用频谱分析仪分析其频谱;二、方案设计MATLAB是Mathworks公司推出的数学软件,它将数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示结合在一起,为众多学科领域提供了一种简洁、高效的编程工具。
它提供的GUIDE工具为可视化编程工具,使得软件的界面设计像VB一样方便。
故本文采用MATLAB作为编程语言实现声音信号频谱分析仪,以下所讲的都是在MATLAB 2013b环境中。
为了实现预期的功能,设计界面如图所示:图1 图形用户界面界面分为三部分组成,左面为输出区,显示信号时域、频域波形,右边分为信号输入区和操作区。
信号输入分为三种输入方式,第一种为信号发生器输入,如图,信号发生器可以产生正弦、锯齿以及窄带信号波形及其叠加信号。
默认采样频率为2MHz,采样时间为6us。
单击start按键可以显示由信号发生器设置的波形时域或频谱图。
第二种为wav文件输入,可以对wav文件信号进行分析。
单击showWav按键,可以显示wav信号的时域以及频域处理后的波形。
第三种为声卡采集,通过计算机声卡采集声音信息进行频谱分析。
通信系统课程设计 数字频谱分析仪 设计报告
手持式数字频谱分析仪设计报告2011级通信一班孙静平、孙鸿儒、孙冬航、杨泰1 设计目的频谱分析仪是微电子测量领域中最基础、最重要的测量仪器之一,是从事各种电子产品研发、生产、检验的重要工具,它能够帮助电子工程师完成频谱观测、功率测量以及复杂信号解调分析等工作。
高分辨率、宽频带数字频谱分析的方法和实现一直是该领域的研究热点。
基于快速傅里叶变换(FFT)的现代频谱分析仪,通过傅里叶运算将被测信号分解成分立的频率分量,达到与传统频谱分析仪同样的结果。
这种新型的频谱分析仪采用数字方法直接由模拟/数字转换器(ADC)对输入信号取样,再经FFT处理后获得频谱分布图。
这是一种较为先进的频谱分析仪架构。
我们本次课程设计计划设计一款便携式的频谱分析仪,采用FPGA进行信号频谱的分析,可以作为较高精度且便于携带的频谱分析工具。
2 设计思路我们的设计思路是采用Xilinx公司的Spartan-6型FPGA 作为运算主芯片,对输入信号进行信号的采集、模-数转换并输入FPGA,进行数字信号FFT算法处理。
系统设计需要遵循抽样定理,在时域内截取一段适当长度信号,对这一段信号抽样进行AD转换,按照快速傅里叶算法具体的步骤求取信号的频谱,并通过VGA接口将频谱显示在电脑显示屏上,对频谱进行观测。
在进行快速傅里叶变换FFT时,我们有两种方案可以选择:一是直接采用数值运算的方式,利用FFT的表达式直接对被分析的时域信号进行运算,得出其频谱;二是可以利用Xilinx 公司为其FPGA产品提供的用于完成FFT功能的IP核,进行DFT得到频谱。
基于设计完整性和缩短设计周期的考虑,目前我们倾向于采取第二种方式。
由于在频谱分析的前端需要进行混频,我们预计采用AD9850芯片构成DDS芯片作为本地载波产生器,与输入信号进行乘法运算,达到混频的效果。
3 模块组成根据我们的设计,本系统由四个模块组成,分别为信号放大采集模块、信号处理模块、微处理器软核及人机交互界面。
10MHz~30MHz频谱分析仪的设计与实现
• 113•本文设计了一种采用TI公司的浮点DSP控制器作为控制核心的频谱分析仪,它可以用于分析输入信号的幅频特性。
本设计主要由本振源模块、混频器模块、滤波器模块、ADC模块和显示器等组成。
系统通过DSP芯片控制本振源模块输出扫频信号,将其与输入信号通过混频电路及滤波电路得到最终输出信号,再由ADC模块将采集后的数据送入DSP进行快速傅里叶变换(FFT),分析处理数据后再显示输入信号的频率、幅度和频谱图。
经过测量,所测数据除了幅度有点波动外,其他参数基本没有误差,系统还设计了友好的人机界面,实现了频谱分析仪的实时性和准确性。
1.引言随着电子技术的发展,世界各国加速了对电子领域的研究,具体体现在竞相提高通信、雷达、遥控、导航等无线电电子设备的威力和效能等方面(邓斌,电子测量仪器:国防工业出版社,2008)。
利用频谱分析仪不仅可以准确快速地显示信号的频谱、提供大范围的动态测量,而且能够利用其所具有的各种测试功能对信号的频率、幅度、抗干扰特性以及信号频谱纯度进行数据的分析处理(李振华,基于DSP的频谱分析系统的设计:哈尔滨工程大学硕士论文,2012)。
频谱分析仪是针对信号频域特征进行分析的一种仪器。
其作用是分析处理一个信号所包含的各个频率,和各个频率的强弱关系。
传统的频谱分析仪一般都很复杂,它是由一些模拟电路组建起来的测试系统,如程控放大器、滤波器等等。
因此此类仪器一般需要特别专业的人士来操作,而且测量精度会因环境的变化而存在很大的影响,一旦出现毛病就很难排查出问题所在。
但随着微电子技术的高速发展,DSP的出现让这个问题有了解决的办法。
DSP具有很高的数据处理速度,可以快速的完成大量的数据运算,结合对频谱分析的各种算法,能够从数字领域对模拟信号进行频谱分析。
这样做不仅能够排除传统频谱分析仪由于模拟电路的误差而造成的影响,而且通过数字算法的优化能够很大限度的提高处理结果的保障性与真实性。
2.系统设计方案本文由快速傅里叶变换法所设计的频谱分析仪,外围电路简10MHz~30MHz频谱分析仪的设计与实现玉林师范学院数学与统计学院 广西高校复杂系统优化与大数据处理重点实验室 黄小津玉林师范学院物理与电信工程学院 罗扬静玉林师范学院数学与统计学院 邓 勋单、频率切换速度快、信号分辨率高而且便于集成。
基于DSP的谱分析仪设计 小论文
基于DSP 的谱分析仪设计董华珊 郭海涛(东北电力大学电气工程学院电气工程及其自动化专业,吉林132012)摘要:随着计算机和微电子技术的飞速发展,基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并发挥着重要作用。
本课题主要做了以下工作:首先,本文介绍了频谱分析仪的作用、课题背景、现状及发展趋势;然后,设计了以TI 公司的定点数字信号处理器(DSP )TMS320VC5402为CPU 的开发系统,包括复位电路、时钟电路、存储器扩展、电源模块、AD 采样、DA 单元、JTAG 等的设计;由于CPU 采用FFT 算法,所以详细介绍了FFT 的原理以及其在TMS320VC5402上的实现。
关键词:TMS320VC5402;频谱分析;FFT ;功率谱A Design of Spectrum Analyzer Based on DSPAbstract :With the rapid development of computer and microelectronics technology, spectrum analysis based on digital signal processing (DSP) has been applied to various fields and play an important role.This topic mainly done the following work: first of all, this paper introduces the role of a spectrum analyzer, topic background, present situation and development trend; Then, designed by TI company's fixed-point digital signal processor (DSP) TMS320VC5402 as CPU development system, including the reset circuit, clock circuit, memory expansion, a power supply module, AD sampling, DA units, such as JTAG design; Due to the CPU adopts FFT algorithm, so the principle of FFT is introduced and its implementation on TMS320VC5402.Keywords :TMS320VC5402;Spectrum analyzer ;FFT ;Power spectrum1 引言随着电子技术的发展和新型器件的出现,频谱分析仪成为通信、雷达、遥控、导航领域必不可少的信号分析仪器。
基于ARM和DDS的频谱分析仪的设计与实现-科技哲学论文
基于ARM和DDS的频谱分析仪的设计与实现-科技哲学论文基于ARM和DDS的频谱分析仪的设计与实现-科技哲学论文摘要:提出一种基于ARM平台的频谱分析方案,利用快速傅里叶变换原理,实现信号的频谱分析和显示。
使用DDS电路作为频谱分析中的信号发生器,信号经过幅度调整电路后,由STM32内部的A/D 进行采样,对数字化后的信号做快速傅里叶变换(FFT)运算,将变换后各频率点上的幅度谱显示在LCD上。
实验结果表明,该频谱分析仪完全可以满足0~20 kHz的低频段频谱分析需求,可应用于音频信号的频谱分析处理中,由于成本低,具有一定的应用价值。
关键词:频谱分析; 直接数字频率合成; 幅度调整电路; 快速傅里叶变换引言:过去许多年,频谱分析仪在汽车,工业制造,通信信号处理等行业已成为一种非常有用的工具[1]。
通常可用示波器观察一个信号的波形、幅度、频率等,但对于复杂信号的一些信息无法仅通过波形、幅度、频率获取。
如果由时域分析转至频域分析,就能观察到各个频率点上的功率幅度大小分布情况。
频谱分析仪按照其原理可分为模拟和数字频谱分析仪。
随着时代的发展,工程应用复杂化,产品更新更快,对于频谱分析仪的精度要求更高,处理速度要求更快,传统的模拟频谱分析仪由于体积庞大、功能单一、价格昂贵已不适应时代需求,正逐步向数字频谱分析仪发展[2]。
随着无线通信的发展,对频谱分析要求日益剧增,在通信有限的频带中,频域的谱分析变得非常重要[3]。
各种通信网络的发展以及频谱资料的缺乏使通信频段正在向更高的频段扩展,因此要求频谱分析仪能够满足更高频段测试的需要[4]。
目前,实现信号的频谱分析的方法主要有:采用通用数字信号处理芯片实现、采用专用DFT/FFT芯片与 DSP芯片实现和采用FPGA实现[5]。
虽然DSP,FPGA处理芯片在处理高频信号和大量数据时有很多优点,但是对于低频的音频信号,ARM芯片也可较快且准确地处理并显示频谱分析结果。
虚拟频谱分析仪的设计
学校代码: 10128学号: 200710107062本科毕业论文题目:虚拟频谱分析仪的设计学生姓名:学院:系别:专业:班级:指导教师:二〇一一年六月摘要随着科学技术的不断发展,技术水平的不断提高。
电子技术正在受到人们的极大关注,而能够代替实物,节约资源与成本的虚拟电子技术更是受到人们的追捧。
频谱分析仪作为信号分析的主要工具之一,受到人们的重视。
虚拟频谱分析仪正是在这样一种背景下,得到了长足的发展。
虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。
LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种图形化的编程语言,利用LabVIEW可以方便地建立各种虚拟仪器。
本课题中设计的虚拟频谱分析仪,是基于软件LabVIEW8.2设计的模块化虚拟分析仪。
本课题设计的虚拟频谱分析仪主要实现的功能,是对信号的采集,然后进行滤波除噪,加窗修复,傅里叶变换等一系列处理,分析原始信号各个频率成分的的幅值和功率,即获得幅值谱和功率谱。
关键词:LabVIEW,虚拟仪器,频谱分析,幅值,功率AbstractWith the development of science and technology, and the technical levels rising,Electronic technology is under people's attention, and electronic technology which can replace physical, save conservation of resources and cost of virtual is gained by people. A spectrum analyzer as one of the main signal analysis tools has got attention by people. Virtual spectrum analyzer which is in this kind of background, obtained the considerable development.Virtual instrument is mixing instrument technology、computer technology 、the bus technology and software technology closely together, using a computer’s powerful digital processing power to realize the function of most of the instruments, has broken the traditional instruments and the framework of the formation of a new instrument mode. LabVIEW Laboratory (and of ground Engineering Workbench) is a graphical programming language, using LabVIEW can easily set up all kinds of Virtual Instrument. This topic which is in the design of virtual spectrum analyzer is based on the modular design software LabVIEW8.2. This topic designing virtual spectrum analyzer is wanting to realize the main function, which is to collect signal, and then to filter, window function and repair except noise, Fourier transform, and so on. Its purpose is to analysis the original signal with each frequency components of the amplitude and power ,that is say, get amplitude spectrum and spectrum.Keywords: LabVIEW, virtual instrument, spectrum analysis, amplitude, Power目录第一章绪论 (7)1.1国内外现阶段虚拟仪器的发展状况 (7)1.2课题的目的和意义 (7)1.3课题的主要工作 (8)第二章虚拟仪器及LabVIEW的相关理论知识 (10)2.1虚拟仪器简介 (10)2.1.1虚拟仪器的两个面板 (10)2.1.2 由软件编程来实现虚拟仪器测量功能 (10)2.2虚拟仪器的组成 (11)2.2.1 虚拟仪器系统的硬件构成 (11)2.2.2虚拟仪器系统的软件构成 (11)2.3 虚拟仪器的特点与优势 (11)2.4 虚拟仪器的应用 (12)2.5 LabVIEW概述 (13)2.5.1 LabVIEW知识简介 (13)2.5.2 LABVIEW的基本程序构成 (13)第三章频谱分析仪的功能分析 (15)3.1传统频谱分析仪的基本原理 (15)3.1.1 传统频谱分析仪的基本概念 (15)3.1.2 传统频谱分析仪的基本分类及技术指标 (16)3.1.3传统频谱分析仪的主要功能 (17)3.2虚拟频谱分析仪的工作原理 (17)3.3虚拟频谱分析仪的功能分析 (18)3.4虚拟频谱分析仪的发展前景 (18)第四章虚拟频谱分析仪的设计 (20)4.1信号频谱分析的知识简介 (20)4.1.1 信号频谱分析的方法 (20)4.1.2 周期信号的频谱分析 (21)4.1.3快速傅里叶变换(FFT) (22)4.2虚拟频谱分析仪的整体设计 (23)4.3硬件部分 (23)4.4 软件部分的设计 (23)4.4.1 前面板的设计 (23)4.4.2 程序框图的设计 (25)4.5 窗函数的设计 (27)4.6仿真信号的频谱分析 (27)结论 (29)参考文献 (30)谢辞 (31)第一章绪论1.1国内外现阶段虚拟仪器的发展状况虚拟仪器从二十世纪八十年代开始引起人们关注,之后迅速发展。
简易的频谱分析仪设计毕业论文
简易的频谱分析仪设计毕业论文目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论............................................................. - 1 -1.1 频谱分析仪的简介............................................. - 1 -1.2 总体设计方案比较............................................. - 2 -1.3 底层电路方案比较与选择....................................... - 2 -1.3.1本机振荡电路............................................ - 2 -1.3.2 混频电路............................................... - 3 -1.3.3 滤波电路............................................... - 3 -1.3.4 检波电路............................................... - 3 -1.3.5 扫频发生器电路......................................... - 4 -1.4 本课题研究的意义............................................. - 4 -1.5 本课题设计思路............................................... - 4 -2 频谱分析仪的硬件设计.............................................. - 6 -2.1 频谱分析仪的整体结构......................................... - 6 -2.2 频谱分析仪的各模块电路设计................................... - 7 -2.2.1 本机振荡器模块......................................... - 7 -2.2.2 混频器模块............................................. - 9 -2.2.3 放大器模块............................................. - 9 -2.2.4 滤波器模块............................................ - 10 -2.2.5 检波器模块............................................ - 12 -2.2.6 扫频发生器模块........................................ - 13 -2.2.7 电源保护模块.......................................... - 16 -3 软件设计......................................................... - 18 -3.1 软件设计要求................................................ - 18 -3.2 主程序的软件设计............................................ - 19 -4 系统调试与指标测试............................................... - 20 -4.1 硬件调试.................................................... - 20 -4.2 软件调试.................................................... - 20 -4.3 软硬联合调试................................................ - 20 -4.4 指标测试.................................................... - 20 -4.4.1 仪器测试.............................................. - 20 -4.4.2 指标测试.............................................. - 20 -结论.............................................................. - 23 -致谢.............................................................. - 24 -参考文献........................................................... - 25 -附录.............................................................. - 26 -1 绪论1.1 频谱分析仪的简介频谱分析仪是对无线电信号进行测量的必备手段,是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具,在各种振动、噪声、电声、发动机、建筑、生物、医学等领域也起着重要作用。
频谱分析仪的可测试性设计技术研究
() 3 如何判 断/ 分析邝 应信息 。 向 ( ) 干扰性。不能干扰软件 的正常运行 。 4无 3 .基 于功能性的可测试性设计 .3 2 如何从 代码级上获得程序 功能的缺失与异常是此处软件 可测试 性 设计 的 目的 , 其关键 是获取程序 运行 的相关状 态参数 。根据各参数 获 取 与处理方法 的不同有下列三种方法 : ( ) 取, 1抓 保存参数快照 。 从 空间上 获取参数 , 即在某个 时刻按 照指 令一次性将 某些变量 的 信息保存 到存储介 质中 。为 了方便 阅读分析 , 此方法 常常将变量按 照 某种格式存 储至指定的文本文件 中。 () 2 直接提示, 处理 。 对 于简单 的可用软 件直接分析 出的错误 , 可立 即提示 设计者并 给 出错误 定位信息 , 以便 在调试 之初就能被发现改正 , 例如传递 的频率 范 围超界 、 发现空指针等等 。 此 方法通 常采用断 言实现 , 只有一行命令 行信息或一 个简单对 话
表现 。
安 徽省铜 陵市 第十 中学 于见 见
面 。实 面是 指有 明确 形状可见体 , 面是指不真 实存在但能被 我们感 虚 知到的 , 由点 、 线密集机动形成。 审美活动是人 自觉而 自由的活 动。所谓 审美 , 简单地说 , 就是感受 领悟客 观事物或现象 本身所呈现 的美 。而在视觉 审美的活 动过程 中, 通过视 觉感 受力 , 去进行对其 审美评判 的这一 活动过程 。事 实上成 再 为一种 比较成熟给予 人一种审美 愉悦 , 审美享受 的视觉艺术 审美。从 而反映着人们 的观念 , 足人们 对于美的需要, 满 美的理解 。从而真正 的 理解 到美的 内涵 。点 、 、 线 面是构 成抽 象形态造 型的要素 , 、 、 的 点 线 面 定义 , 了几何学上的概念以外 , 除 更重要的还是视觉上的审美意义。 视觉 审美来源于 生活 , 生活 中的层面在视觉 审美 中表现 出千姿万 态, 从吃穿住行 , 到更高层面 的纯精神表现 。 艺术设 计作 品, 随着 各时期 、 风格和各 流派的演变, 各 人们 对于视 觉领 域 中的点线面有 了更深更广 的理解, 成多种视 觉延续联 想。广 形 州亚运会开幕式 , 大师沙晓岗 , 舞美 利用全球最大规模 的灯光群雕琢 出 的视 觉奇幻就充分 的运用 了点线 面元素进行 色彩和造型 的表现 , 把开 幕式 当晚广州 的夜 空雕琢出罕见的视觉奇观 , 使人们充分 的欣赏 , 享受 着这一视觉盛宴 。 曾感叹 中国古诗 词文化之华 美韵律 , 中国古代诗人 注重视知觉 的 审美 直观功能 , 诗中有画 , 中有诗 。如描写雪景 的“ 画 千峰笋石千株 玉, 万树松 罗万 朵云” “ 、一条藤径绿 , 万点雪峰晴” 从真实 自然现象 中 , 获取 今天称之为表现符号的元素 。以点延线 , 以线盖面 。表现华然雪 景 , 抒 发情 怀。 ’ 视 觉审美 中 的点线面 即是基石 , 又是 画龙 点睛之 笔 , 效地运 用 有 点、 、 线 面进行设计构成 , 并恰 当地去表现微妙 的情意 和效果 , 进一步构 成具 有节奏感 、 韵律感 、 动态感 、 幻视感等 的图形 , 达到 能引起 人们审美
简易频谱分析仪设计
简易频谱分析仪设计摘要该简易频谱分析仪以单片机A T89S52为控制核心,控制高中频的二次变频扫频接收机进行频谱分量分析,同时在示波器屏幕上显示频谱分量,具有分析范围宽。
高镜像抑制比和高分辨力的特点。
该作品很好地达到了设计目标。
AbstractThe simplified frequency spectrum analyzer adapts the AT89S52 MCU as the control unit.It controls the high and middle frequency receiver which can secondly changes frequency and scans frequency to analyse frequency spectrum. At the same time,the frequency spectrum is displayed on the screen of the oscillograph.This frequency spectrum analyzer has some excellent performance: the largo analyse range, high mirror restrain ratio,high resolving power.It better achieves the design aim.一。
方案设计与论证1.总体设计方案方案一:将被测信号放大后直接用DSP或单片机经A/D转换后进行傅立叶展开等数字处理,将得到的结果送到示波器等显示器件进行显示。
这个方案的优点是比较容易从软件上进行各种数字运算的处理,因为本题目要求的指标并不高,采用这个方案将会极大提高设计成本和增加开发难度;方案二:参考题目推荐的方法,该题目可设计成一扫频接收机,在扫频范围内能检测到每个频点上的信号幅度,此方案的优点是电路比较简单,不需要DSP等专用芯片处理就可以满足设计要求,缺点是实时性比较差。
频谱分析仪综合实验系统设计和应用
实 验 技 术 与 管 理 第36卷 第7期 2019年7月Experimental Technology and Management Vol.36 No.7 Jul. 2019ISSN 1002-4956 CN11-2034/TDOI: 10.16791/ki.sjg.2019.07.024频谱分析仪综合实验系统设计和应用董英雷,姜乃卓,葛中芹,庄建军(南京大学 电子科学与工程学院,江苏 南京 210023)摘 要:为进一步提升教学效果,培养学生的实践创新能力,设计了一种超外差结构的频谱分析仪综合实验系统,通过该实验系统学生可以全面深刻地掌握高频电路课程的核心知识。
频谱分析仪采用模块化结构设计,各模块均可由学生独立设计和制作,并接入系统进行调试。
仪器具有100 kHz 的频率分辨率,频率测量范围为50 MHz~300 MHz ,频谱曲线显示清晰,功率测量精度较高。
试用表明,该频谱仪实验系统教学效果好,可作为简易频谱仪在高校实验室大范围推广。
关键词:频谱测量;混频;锁相环;信噪比中图分类号:TM935.21;G484 文献标识码:A 文章编号:1002-4956(2019)07-0097-06Design and application of synthesis experimentsystem for spectrum analyzerDONG Yinglei, JIANG Naizhuo, GE Zhongqin, ZHUANG Jianjun(School of Electronic Science and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210023, China)Abstract: In order to further improve teaching effect and cultivate students’ practical and innovative ability, a comprehensive experimental system of the spectrum analyzer with superheterodyne structure is designed. Through this experimental system, students can fully and profoundly grasp the core knowledge of the High Frequency Circuit course. The spectrum analyzer is designed with modular structure, each module can be designed and manufactured by students independently and debugged by the access system. The instrument has a frequency resolution of 100 kHz, and the frequency measurement range is from 50 MHz to 300 MHz. The spectrum curve is clearly displayed and the power measurement accuracy is high. Trial application shows that the experimental system of the spectrum analyzer has good teaching effect and can be widely used as a simple spectrum analyzer in university laboratories.Key words: spectrum measurement; mixing; phase-locked loop; signal to noise ratio高频电子线路理论课和相应的实验课是电子信息专业的主干课程。
数字频谱分析仪
数字频谱分析仪日期:2011-04-26姓名:周俊、李军、赵明君、卢霞 组号:八1. 目标与范围随着软硬件技术的发展,仪器的智能化与虚拟化已成为未来实验室及研究机构的发展方向。
虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统,且功能灵活,很容易构建,所以应用面极为广泛。
基于计算机软硬件平台的虚拟仪器可代替传统的测量仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等。
从发展史看,电子测量仪器经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器,由于计算机性能的飞速发展,已把传统仪器远远抛到后面,并给虚拟仪器生产厂家不断带来连锅端的技术更新速率。
目前已经有许多较成熟的频谱分析软件,如SpectraLAB 、RSAVu 、dBFA 等。
本文将给出的则是通过计算机(MATLAB )软件实现的数字频谱分析仪。
更进一步掌握MATLAB 软件开发过程的基本理论、基本知识和基本技能,为开展学位论文课题研究打下坚实的基础;熟悉基于MATLAB 平台的若干信号处理系统开发及调试方法;培养科研的团队协作精神。
2. 信号处理原理2.1 波形分析原理2.1.1 信号频率、幅值和相位估计(1)频率(周期)检测对周期信号来说,可以用时域波形分析来确定信号的周期,也就是计算相邻的两个信号波峰的时间差、或过零点的时间差。
这里采用过零点(ti )的时间差T (周期)。
频率即为T f 1=,由于能够求得多个T 值(ti 有多个),故采用它们的平均值作为周期的估计值。
(2)幅值检测在一个周期内,求出信号最大值max y 与最小值min y 的差的一半,即2/min max )(y y A -=,同样,也会求出多个A 值,但第1个A 值对应的max y 和min y 不是在一个周期内搜索得到的,故以除第1个以外的A 值的平均作为幅值的估计值。
(3)相位检测采用过零法,即通过判断与同频零相位信号过零点时刻,计算其时间差,然后换成相应的相位差。
)(T ti -=12πϕ,{}x 表示x 的小数部分,同样,以φ的平均值作为相位的估计值。
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本科生毕业论设计论文题目:数字频谱分析仪姓名:学号:班级:年级:专业:学院:机械与电子工程学院指导教师:完成时间:毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)指导教师:(签名)单位:(盖章)年月日评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)评阅教师:(签名)单位:(盖章)年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩:□优□良□中□及格□不及格教研室主任(或答辩小组组长):(签名)年月日教学系意见:系主任:(签名)年月日数字频谱分析仪Digital Spectrum Analyzer摘要频谱分析仪是一种测量无线通信信号的常用工具,它对从事电子产品研发、生产以及检验扮演中重要的角色。
在本文中将介绍一种基于快速傅里叶变换算法(FFT)的数字式频谱分析仪。
离散傅里叶变换DFT是一种将信号从时域变换成频域的变换,快速傅里叶变换FFT是与离散傅里叶变换相同的一种变换,是一种快速有效地减少DFT计算次数的算法,可以很东华理工大学毕业设计摘要明显地减少运算量,很大地提升DFT运算速度,运算的时间缩短了1到2个数量级,从而使DFT变换的应用更加快速普遍。
FFT是数字信号处理中最基本的运算,已经普遍应用到数字频谱分析仪设备中,像电子医学通讯之类的,以及在雷达定位和天文学研究等领域。
现在基于快速傅里叶变换( FFT) 的数字式频谱分析仪主要是通过傅里叶变换运算将被测实时信号分解成独自分立的频率分量,这样的效果不仅可以满足前期频谱分析仪的功能 ,而且在原理上这种频谱分析仪运用了数字的方法直接由模数转换器( ADC) 对输入信号取样, 再经FFT算法处理后获得频谱分布图进行LCD显示。
本文介绍了FFT的算法原理,以及如何利用单片机通过FFT算法来实现频谱。
单片机的优点是较高的性价比和较低的成本,其缺点是无法很好的解决在FFT运算中运算速度及RAM容量的问题。
本文采用高速单片机为核心,分别采用浮点和定点方法实现了FFT运算,并采用液晶显示输出结果。
采用单片机实现FFT的方法,对于如何在便携式、小型化、低价位的电子产品中嵌入复杂的算法设计具有重要的应用价值和市场前景,必将得到较为广泛的应用。
关键词:离散傅里叶变换(DFT);快速傅立叶变换(FFT);单片机;频谱分析仪东华理工大学毕业设计ABSTRACTABSTRACTSpectrum analyzer is commonly used tools in a wireless communication signal measurements, it engaged in electronic product development, production and testing plays an important role. In this article introduces a fast Fourier transform algorithm based on digital spectrum analyzer.The discrete Fourier transform DFT is a signal from the time domain into the frequency domain transform, fast Fourier transform FFT is a kind oftransformation and the discrete Fourier transform, is an effective way to reducethe number of DFT calculation algorithm, can obviously reduce the amount of computation, greatly enhance the speed of DFT, operation time by one to two orders of magnitude, so that the application of DFT transform more quickly and widely.FFT is the most basic operations in digital signal processing, has been widely applied to the equipment of the digital spectrum analyzer, such as electronicmedical communication and so on, as well as in radar positioning and astronomy.Now the digital spectrum analyzer based on fast Fourier transform (FFT) is mainly measured by Fourier transform real-time signal operation will be broken down into discrete frequency components alone, this effect is not only to meet the pre-spectrum analyzer function, and in principle, use of this spectrum analyzer method directly from the analog-digital (ADC) of the input signal is sampled, and then get processed by the FFT algorithm spectral distribution diagram LCD display.This paper introduces the principle of FFT algorithm, and how to use the FFT algorithm to realize spectrum. The chip is high performance and low cost, it isunable to solve the speed and capacity of RAM in FFT operation problem very well. This paper adopts high-speed microcontroller as the core, using floating-point and fixed-point method to realize the FFT operation, and the use of liquid crystal display output.The methods is using MCU to realize FFT, which has important application value and market prospect for how to embed in the portable electronic product, miniaturization, low price of algorithm design in complex, will be widely used.Key words:Discrete Fourier Transform (DFT);Fast Fourier Transform(FFT);MCU;spectrum analyzer目录第1章绪论 ........................................ 错误!未定义书签。