【摘要】：隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，信號處理已經(jīng)深入到很多的工程領(lǐng)域，信號頻域的特征越來越受到重視。在信號通信、雷達(dá)對抗、音頻分析、機(jī)械診斷等領(lǐng)域，頻譜分析系統(tǒng)起到很大的作用。傳統(tǒng)的頻譜分析儀都是采用模擬電路搭建實(shí)現(xiàn)頻譜分析，這樣儀器的誤差不便控制，并且價(jià)格昂貴，操作復(fù)雜，一旦出現(xiàn)問題還不容易檢測修復(fù)，這使得它已經(jīng)不能很好的滿足用戶的需求�，F(xiàn)在隨著數(shù)字技術(shù)的成熟，以及高性能處理器的發(fā)展，基于DSP實(shí)現(xiàn)的頻譜分析系統(tǒng)，已經(jīng)占據(jù)了頻譜分析儀的大部分市場。 首先，結(jié)合目前市場大部分頻譜分析儀的特點(diǎn)，指定本系統(tǒng)的指標(biāo)，并且決定了系統(tǒng)的分析目標(biāo)主要是低頻機(jī)械振動信號。選取TMS320F2812為核心芯片，結(jié)合TMS320F2812的自身的特點(diǎn)，完成系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，，并且將系統(tǒng)按功能分為若干模塊。 其次，按照系統(tǒng)控制功能和信號處理功能兩部分分別實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)。系統(tǒng)控制部分主要是完成ADC的自動校準(zhǔn)功能與采集功能，為數(shù)據(jù)分配指定的存儲空間，完成串口通訊協(xié)議編寫，使系統(tǒng)可以與上位機(jī)實(shí)時(shí)通信。信號處理部分主要完成FFT快速傅里葉算法的編寫，并從旋轉(zhuǎn)因子與倒位序兩部分對算法進(jìn)行優(yōu)化。針對實(shí)數(shù)信號提出RFFT算法，使FFT的效率得到提高。并且完成頻譜細(xì)化Zoom FFT的設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的分辨力。 最后，通過信號發(fā)生器發(fā)出實(shí)際波形測試系統(tǒng)，并完成結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)表明，系統(tǒng)的ADC采集的數(shù)據(jù)誤差，與頻譜分析的實(shí)時(shí)性與精確性都是滿足設(shè)計(jì)需要的。
[Abstract]:With the rapid development of electronic technology, signal processing has been deep into many engineering fields, and the characteristics of signal frequency domain are becoming more and more important. The spectrum analysis system plays a very important role in the fields of signal communication, radar countermeasure, audio analysis and mechanical diagnosis. The traditional spectrum analyzer is built by the analog circuit to realize the spectrum analysis, so that the error of the instrument is inconvenient to control, the operation is complex, and the repair is not easy to be detected once the problem has occurred, which makes it impossible to meet the user's needs well. With the development of digital technology and the development of high-performance processors, the spectrum analysis system based on DSP has already occupied most of the market of the spectrum analyzer. First, in combination with the characteristics of most spectrum analyzer in the present market, the index of the system is specified, and the analysis target of the system is mainly the low-frequency mechanical vibration letter. The paper selects TMS320F2812 as the core chip, and combines the characteristics of the TMS320F2812 to complete the design of the overall system structure, and divides the system into several modes according to the function Block. Secondly, the two parts of the system control function and the signal processing function are respectively realized. The system control part is mainly to complete the automatic calibration function and the acquisition function of the ADC, allocate the specified storage space for the data, and complete the serial communication protocol writing, so that the system can be combined with the upper computer and the signal processing part mainly completes the preparation of the FFT fast Fourier algorithm, Line optimization. RFT algorithm is proposed for real signal, and the FFT efficiency is obtained. and the design of the frequency spectrum refinement Zoom FFT is completed, so that the system is improved, and finally, sending out an actual waveform testing system by a signal generator, The results show that the data error of the ADC in the system is satisfied with the real-time and the accuracy of the spectrum analysis.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TN911.7;TP368.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳恒亮,蔣勇;基于DSP的實(shí)數(shù)FFT算法研究與實(shí)現(xiàn)[J];動力學(xué)與控制學(xué)報(bào);2005年02期

2 曾國良，丁宗豪;頻譜分析和DSP頻譜分析儀[J];電視技術(shù);1994年03期

3 羅利春;;Zoom-FFT的改進(jìn)、頻譜反演與時(shí)-頻局部化特性[J];電子學(xué)報(bào);2006年01期

4 原峰山;朱思銘;;沃爾什變換對數(shù)字信號處理及傳輸?shù)膽?yīng)用[J];廣州航海高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2006年01期

5 熊樹生;;使用數(shù)論變換的超快速傅里葉變換[J];電訊技術(shù);1985年03期

6 王東生;;快速傅里葉變換處理機(jī)(上)[J];電子技術(shù);1980年08期

7 趙榮椿 ,張奎鳳;選帶細(xì)化快速付里葉變換(ZFFT)及其實(shí)現(xiàn)[J];航空測試技術(shù);1984年01期

8 張廣增;頻譜分析儀應(yīng)用常見問題[J];企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化;2003年11期

9 應(yīng)啟珩;數(shù)字信號處理器第二講 實(shí)時(shí)DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)流程和DSP處理器開發(fā)工具簡介[J];世界電子元器件;2005年02期

10 溫國忠;;JTAG接口電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];微計(jì)算機(jī)信息;2007年23期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

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

2 劉志軍;基于虛擬儀器的阻抗頻譜分析系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2007年

3 梁璨;虛擬數(shù)字頻譜分析儀的設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2009年

4 楊興;FFT IP核設(shè)計(jì)及其可測性設(shè)計(jì)的研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

本文編號：2431469