本科毕业设计--基于dsp的简易频谱分析仪设计

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 Abstract

We 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。而快速傅立叶变换是其运算基础。

如今是崭新的数字化时代，DSP已然成为数字化的不可或缺的元素，广泛的应用于社会各领域。数字信号处理器（DSP芯片）应运而生，使数字信号处理理论与实际很好的连接，并促进了深入发展数字信号处理技术，拓宽应用领域。数字信号处理以广泛的学科作为理论基础，包含极广泛的内容。当中包含，语音处理、通信等方方面面，涵盖面很大。

具体实现数字信号处理的方法：

(1) 在通用PC上利用软件或在系统中加专用加速处理机来实现。

来实现。

(2) 用DSP实现。DSP的软件和硬件各项资源对于数字信号处理非常适用，因此可用于各种复杂算法；

(3)用CPLD/FPGA实现。