本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的頻譜分析系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：針對(duì)音頻信號(hào)分析,提出了一種基于FPGA的頻譜分析系統(tǒng),該設(shè)計(jì)基于FFT和CORDIC算法;討論在FPGA上進(jìn)行高達(dá)4 096點(diǎn)的定點(diǎn)FFT運(yùn)算和基于CORDIC算法的復(fù)數(shù)求模運(yùn)算的系統(tǒng)架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)過程。通過Modelsim仿真,同MATLAB運(yùn)算結(jié)果比較,本頻譜計(jì)算方案的相對(duì)誤差均值為4.11%。利用MCU進(jìn)行信號(hào)采樣與AD轉(zhuǎn)換,并通過SPI接口將數(shù)據(jù)發(fā)送給FPGA進(jìn)行頻譜分析。當(dāng)采樣頻率為60kHz時(shí),本系統(tǒng)辨識(shí)的頻率范圍為14.65Hz~30kHz,頻率分辨率為14.65Hz。對(duì)實(shí)際硬件系統(tǒng)進(jìn)行頻譜分析測(cè)試,成功實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的音頻信號(hào)的頻譜計(jì)算。
【作者單位】： 上海大學(xué)微電子研究與開發(fā)中心;上海大學(xué)計(jì)算中心;
【關(guān)鍵詞】： 頻譜分析 快速傅里葉變換 大點(diǎn)數(shù) 坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算 復(fù)數(shù)求模
【分類號(hào)】：TN791;TM935.21
【正文快照】： 1引言快速傅里葉變換(FFT)廣泛應(yīng)用在數(shù)字信號(hào)處理和通信系統(tǒng)中[1-2]。通常FFT算法有分按時(shí)域抽取(DIT)和按頻域抽取(DIF)兩種方式,這兩種方式在運(yùn)算量和復(fù)雜性等方面上是相同的[3]。坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算(CORDIC)算法被廣泛用于信號(hào)和圖像處理、通信系統(tǒng)和3D成像等領(lǐng)域[4]。而在

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