隨著信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于信號(hào)頻率的測(cè)量有著更高的要求,獲得高精度的測(cè)量信息至關(guān)重要。在20世紀(jì)60年代,高精度數(shù)字測(cè)頻技術(shù)開始出現(xiàn),數(shù)字測(cè)頻相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬測(cè)評(píng)具有可靠性好、精度高、靈活性高等特點(diǎn),因此在之后幾十年,數(shù)字測(cè)頻獲得了快速發(fā)展,廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。本文利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換,之后在FPGA中完成高精度數(shù)字測(cè)頻,完成了本次設(shè)計(jì)的數(shù)字測(cè)頻的目標(biāo)任務(wù)。本文主要在傳統(tǒng)FFT譜分析的基礎(chǔ)上利用全相位FFT譜分析的抑制頻譜“泄漏”和高精度初相位兩種特性完成了兩種高精度測(cè)頻算法,本文主要內(nèi)容包括:首先調(diào)研了高精度數(shù)字測(cè)頻技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)發(fā)展情況,確定本次設(shè)計(jì)所選用的基于全相位FFT譜分析的測(cè)頻算法基礎(chǔ)以及基于FPGA的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。然后對(duì)幾種測(cè)頻方法做了介紹,其中主要介紹了FFT測(cè)頻測(cè)相法的詳細(xì)原理。接下來(lái)詳細(xì)介紹了全相位FFT的譜分析結(jié)果并在此基礎(chǔ)上介紹三種測(cè)頻算法,緊接著完成這三種算法的MATLAB仿真,分析了這三種算法的測(cè)量精度和優(yōu)缺點(diǎn)。然后從電路的功能角度介紹了本次設(shè)計(jì)的信號(hào)采集板,完成了采樣板的數(shù)據(jù)采集測(cè)試。然后介紹了FPGA設(shè)計(jì)部分,這其中包含全相位FF... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究課題背景與意義
    1.2 發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 高精度數(shù)字測(cè)頻技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 主要工作內(nèi)容
    1.4 本文總結(jié)
第二章 頻率與相位檢測(cè)技術(shù)研究
    2.1 引言
    2.2 頻率測(cè)量技術(shù)原理
        2.2.1 直接測(cè)頻法
        2.2.2 周期測(cè)頻法
        2.2.3 FFT測(cè)頻法
    2.3 基于FFT的相位檢測(cè)技術(shù)
    2.4 總結(jié)
第三章 全相位FFT的譜分析及其校準(zhǔn)算法的研究
    3.1 引言
    3.2 全相位FFT處理算法原理
        3.2.1 全相位FFT數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.2.2 全相位FFT譜分析
    3.3 基于全相位FFT的高精度測(cè)量算法
        3.3.1 全相位FFT的能量重心法
        3.3.2 基于全相位FFT譜分析的雙譜線法
        3.3.3 基于全相位FFT譜分析的相位差法
    3.4 基于全相位FFT的譜分析和高精度測(cè)量算法MATLAB仿真
        3.4.1 全相位FFT/FFT的譜特性仿真
        3.4.2 全相位FFT的能量重心法仿真
        3.4.3 全相位FFT的雙譜線法仿真
        3.4.4 全相位FFT的相位差法仿真
    3.5 本章總結(jié)
第四章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
    4.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.1.1 電源電路
        4.1.2 時(shí)鐘電路
        4.1.3 射頻輸入及AD芯片電路
        4.1.4 接口電路及實(shí)物圖
    4.2 FPGA設(shè)計(jì)部分
        4.2.1 FPGA設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及整體模塊介紹
        4.2.2 芯片配置模塊
        4.2.3 高速數(shù)據(jù)收發(fā)器配置
        4.2.4 基于全相位FFT的雙譜線法FPGA實(shí)現(xiàn)
        4.2.5 基于全相位FFT的相位差法FPGA實(shí)現(xiàn)
    4.3 結(jié)果分析
    4.4 本章總結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于FPGA的全相位FFT和相位推算法頻率測(cè)量[J]. 程遙.  電子科技. 2015(01)
[2]快速傅立葉變換算法概述[J]. 季虎,夏勝平,郁文賢.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2001(08)
[3]CPLD/FPGA在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前景[J]. 潘松.  電子技術(shù)應(yīng)用. 1999(07)
[4]自頂向下的FPGA設(shè)計(jì)[J]. 張忠.  電子產(chǎn)品世界. 1998(11)
[5]離散頻譜三點(diǎn)卷積幅值修正法的誤差分析[J]. 丁康,謝明.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1996(01)
[6]FFT譜連續(xù)細(xì)化分析的富里葉變換法[J]. 劉進(jìn)明,應(yīng)懷樵.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1995(02)
[7]離散頻譜分析的一種新校正方法[J]. 謝明,丁康.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1995(02)
[8]FFT相位誤差分析及實(shí)用修正方法[J]. 黃迪山.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 1994(02)

博士論文
[1]全相位數(shù)字信號(hào)處理[D]. 黃翔東.天津大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于全相位FFT的高精度頻率計(jì)系統(tǒng)研究[D]. 任麗棉.天津大學(xué) 2009
[2]基于DSP的圖像采集、處理和無(wú)線傳輸[D]. 張松.四川大學(xué) 2004



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