本文關(guān)鍵詞：嵌入式頻譜分析儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著電子與通信行業(yè)的飛速發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中。在對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析與處理的過(guò)程中,基本上都會(huì)用到一個(gè)重要的測(cè)量?jī)x器——頻譜分析儀。頻譜分析儀可直觀展示信號(hào)中各頻率點(diǎn)上所包含的信息,通過(guò)分析這些信息判斷采集到的信號(hào)的是否受到噪聲干擾并及時(shí)處理。傳統(tǒng)頻譜分析儀主要都是基于模擬電路并且大量使用濾波器,這使得整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜,體積龐大,誤差也較大,高昂的價(jià)格更是讓其應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。因此,傳統(tǒng)的頻譜分析儀已經(jīng)無(wú)法滿足如今用戶的需求。在本次設(shè)計(jì)中針對(duì)人耳可識(shí)別0-20kHz的低頻語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析,提出一種基于嵌入式微處理器平臺(tái)與快速傅里葉變換的頻譜分析設(shè)計(jì)方案。相比傳統(tǒng)頻譜分析儀,該方案由于采用嵌入式微處理器作為頻譜分析的控制核心,可大大降低頻譜分析儀的生產(chǎn)成本,體積小便于攜帶,其低功耗使得頻譜儀只需使用電池即可對(duì)其供電。而ARM平臺(tái)豐富的外設(shè)接口可讓頻譜分析儀具有更多擴(kuò)展功能。本次設(shè)計(jì)方案中采用的快速傅里葉變換更是大大提升了頻譜分析速度。本文研究以嵌入式ARM微控制器為主控核心,以μC/OS-II操作系統(tǒng)為軟件控制平臺(tái),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了對(duì)低頻信號(hào)進(jìn)行頻譜分析的系統(tǒng)。硬件部分主要探討了基于COrtex-M3內(nèi)核的微控制器STM32的核心電路設(shè)計(jì)、DDS信號(hào)發(fā)生電路、8位A/D的數(shù)據(jù)采集電路、基于二極管的A/D保護(hù)電路、采用程控放大器的幅度調(diào)整電路、顯示模塊電路等；基于以上硬件平臺(tái),軟件平臺(tái)上采用μC/OS-II操作系統(tǒng)對(duì)各任務(wù)運(yùn)行進(jìn)行調(diào)度,可以提高頻譜分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性,降低開(kāi)發(fā)難度,同時(shí)為后續(xù)功能升級(jí)提供便利。接著說(shuō)明了各個(gè)功能模塊驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)(包括A/D采樣、FFT算法及結(jié)果顯示等)。最后,對(duì)設(shè)計(jì)的頻譜分析儀進(jìn)行調(diào)試與實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：此次設(shè)計(jì)的頻譜分析儀所有功能均已正常實(shí)現(xiàn),頻譜分析結(jié)果準(zhǔn)確并可通過(guò)截圖方式保存結(jié)果,測(cè)量低頻信號(hào)的頻帶范圍為20Hz～25kHz,系統(tǒng)完成一次1024點(diǎn)的FFT僅需1.768ms。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM935.21

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳夢(mèng)茹,任松壽;頻譜分析儀的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量與控制;2000年06期

2 汪惟平;頻譜分析儀的基本原理[J];現(xiàn)代電視技術(shù);2000年01期

3 ;頻譜分析與頻譜分析儀[J];電子科技文摘;2000年06期

4 李宜;;頻譜分析儀舊貌換新顏[J];電子測(cè)試;2000年09期

5 李錦林;新型頻譜分析儀性能超群[J];世界產(chǎn)品與技術(shù);2001年05期

6 任重;;影響頻譜分析儀測(cè)量速度的因素[J];電子測(cè)試;2001年03期

7 仲實(shí);;頻譜分析儀從模擬向數(shù)字發(fā)展[J];電子測(cè)試;2001年06期

8 ;頻譜分析儀[J];電子測(cè)試;2002年02期

9 于穎杰;有關(guān)頻譜分析儀的應(yīng)用[J];航空計(jì)測(cè)技術(shù);2003年05期

10 Dan Strassberg;;三思而行:正確理解頻譜分析儀的技術(shù)指標(biāo)[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2003年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙永志;;頻譜分析儀中頻幅度的校準(zhǔn)思想和算法[A];2009全國(guó)虛擬儀器大會(huì)論文集（一）[C];2009年

2 詹永衛(wèi);杜會(huì)文;戰(zhàn)云;;微波頻譜分析儀中自動(dòng)量程變換技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2011年

3 張鹿燕;;基于聲卡的頻譜分析儀[A];江蘇計(jì)量測(cè)試學(xué)術(shù)論文集（2009）[C];2009年

4 馬海棠;;微波頻譜分析儀的零頻抑制方法[A];2009年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2009年

5 崔素玲;張江岳;杜以濤;;某型微波頻譜分析儀顯示問(wèn)題的分析與解決[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2011年

6 張鵬;;實(shí)時(shí)頻譜分析儀[A];21世紀(jì)中國(guó)電子儀器發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)文集[C];2004年

7 金暉;何潔;;新型噪聲頻譜分析儀的原理與設(shè)計(jì)[A];第三屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

8 李云生;陳廣聰;;頻譜分析儀測(cè)量準(zhǔn)確性的探討[A];第十一屆全國(guó)可靠性物理學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2005年

9 崔素玲;張超;杜會(huì)文;杜以濤;;時(shí)間門(mén)技術(shù)在頻譜分析儀中的研究與應(yīng)用[A];2011下一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

10 左建生;朱建剛;繆軼;桑昱;;頻譜分析儀自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)的研究[A];華東華南計(jì)量學(xué)術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 諸玲珍;安捷倫系列頻譜分析儀全新登場(chǎng)[N];中國(guó)電子報(bào);2000年

2 羅德與施瓦茨中國(guó)有限公司;實(shí)時(shí)頻譜分析儀消除“測(cè)試盲區(qū)”[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2011年

3 本報(bào)記者 武志強(qiáng);提供面向未來(lái)的分析儀[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2011年

4 ;泰克：SA2600[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2008年

5 安立有限公司;安立：分析儀應(yīng)用攻略[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2005年

6 四川 劉祥;音響工程的測(cè)試?yán)鳌獙?shí)時(shí)頻譜分析儀[N];電子報(bào);2003年

7 雪松;讓外場(chǎng)測(cè)量更快速精確[N];人民郵電;2010年

8 Agilent Technologies 公司供稿;創(chuàng)新 頻譜分析儀發(fā)展之源[N];中國(guó)電子報(bào);2001年

9 凌真;實(shí)時(shí)頻譜分析儀應(yīng)對(duì)RF測(cè)試挑戰(zhàn)[N];中國(guó)電子報(bào);2004年

10 泰克公司中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)理 張權(quán);實(shí)時(shí)頻譜分析儀:RF測(cè)試有力工具[N];中國(guó)電子報(bào);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陸俊豪;基于.Net框架技術(shù)的頻譜分析儀自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

2 繆燕;基于STM32F103的噪聲頻譜分析儀軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2013年

3 王想;便攜式頻譜分析儀射頻前端的研究和設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2016年

4 劉星星;基于AP-SOC的掌上實(shí)時(shí)頻譜分析儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2016年

5 錢(qián)立正;頻譜分析儀中YTO控制模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2016年

6 郭潤(rùn);3GHz譜儀Linux系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2016年

7 梁城;嵌入式頻譜分析儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

8 陳晨;臺(tái)式頻譜分析儀系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2008年

9 陳磊;數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在噪聲頻譜分析儀中的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2010年

10 朱芳英;高性能頻譜分析儀的數(shù)字中頻信號(hào)處理系統(tǒng)的研究與仿真[D];杭州電子科技大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：1286708