基于dsp的簡(jiǎn)易頻譜分析儀設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-10 01:23:51 本頁(yè)面
【正文】 表示方法：整數(shù)表示和小數(shù)表示。(2) 用DSP實(shí)現(xiàn)。數(shù)字信號(hào)處理以廣泛的學(xué)科作為理論基礎(chǔ)，包含極廣泛的內(nèi)容。 Frequency Display目錄第1章 概 述 1 引 言 1 定點(diǎn)DSP的數(shù)據(jù)格式 2 TMS320F2812 DSP介紹 2 TMS320F2812概述 2 TMS320F2812芯片結(jié)構(gòu)及性能描述 3第2章 總體設(shè)計(jì)思路 4 系統(tǒng)指標(biāo) 4 系統(tǒng)方案 4 信號(hào)發(fā)生器模塊 5 DAC轉(zhuǎn)換模塊 5 陷波網(wǎng)絡(luò)模塊 6 信號(hào)調(diào)理模塊 6 AD采集模塊 6 FFT計(jì)算處理模塊 7第3章 具體設(shè)計(jì) 7 工程建立 7 正弦波發(fā)生模塊 9 定時(shí)器模塊 11 中斷模塊 12 GPIO模塊 15 DAC轉(zhuǎn)換模塊 15 陷波網(wǎng)絡(luò)模塊 16 信號(hào)調(diào)理電路模塊 18 AD采集模塊 19 事件管理器定時(shí)設(shè)置 20 ADC設(shè)置模塊 22 FFT模塊 ……..27第4章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 31第5章 總結(jié)與展望 37 總 結(jié) 37 展 望 38參考文獻(xiàn) 38致 謝 39第1章 概 述 引 言DSP的2種理解：廣義理解：digital signal processing——數(shù)字信號(hào)處理狹義理解：digital signal processor——數(shù)字信號(hào)處理器數(shù)字信號(hào)處理的概念是利用計(jì)算機(jī)或者專用的處理設(shè)備，對(duì)連續(xù)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行各種數(shù)學(xué)運(yùn)算，最終得到我們想要的分析結(jié)果。are often encountered in the measurement problems。electronicalso recognize andonly本此設(shè)計(jì)制作了一個(gè)簡(jiǎn)易頻譜分析儀從而可以更直觀的看到信號(hào)的特性?；贒SP的簡(jiǎn)易頻譜分析儀設(shè)計(jì)摘要我們對(duì)一個(gè)信號(hào)的認(rèn)識(shí)只在時(shí)間域是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以還要在頻域去認(rèn)識(shí)和分析它。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要利用快速傅里葉變換（FFT）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的頻譜分析。in the time domainanalyze itmeasurement, impedance Transmission characteristics include the gain characteristics, attenuation characteristics, amplitudefrequency 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 plex 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 words: Spectrum Analyzer 。而快速傅立葉變換是其運(yùn)算基礎(chǔ)。當(dāng)中包含，語(yǔ)音處理、通信等方方面面，涵蓋面很大。DSP的軟件和硬件各項(xiàng)資源對(duì)于數(shù)字信號(hào)處理非常適用，因此可用于各種復(fù)雜算法；(3)用CPLD/FPGA實(shí)現(xiàn)。整數(shù)表示方法應(yīng)用：非信號(hào)處理，例如地址計(jì)算、控制操作等小數(shù)表示方法應(yīng)用：數(shù)字和各種信號(hào)處理算法計(jì)算。例如：0 010 0000 0000 0000b=，用Q15表示 0 010 0000 0000 0000b=8192，用Q0表示總結(jié)來(lái)說(shuō)，Q值越大，精度越高，但數(shù)值范圍越??； Q值越小，數(shù)值范圍越大，但精度就越低。同時(shí)，它有數(shù)字信號(hào)處理能力和事件管理能力以及嵌入式控制能力，且由于可以用較低的成本實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)、控制最優(yōu)化，因此被廣泛使用。 FFT設(shè)計(jì)，顯示幅頻特性曲線。DSP產(chǎn)生正弦波的方法有如下幾種：（1）利用DSP內(nèi)置的PWM模塊產(chǎn)生SPWM波形，之后連接低通濾波器發(fā)出正弦波；（2）利用泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)法經(jīng)過(guò)DSP計(jì)算得出正弦波；（3）利用查表法直接將正弦波形的表存入數(shù)組中；以上三種產(chǎn)生波形的方法都可以實(shí)現(xiàn)正弦波的發(fā)生，但是相比之下第一種較為復(fù)雜；第二種方法雖然占用存儲(chǔ)空間較少，但是運(yùn)算量比較大，占用CPU資源較多；查表法一種很直接的方法，它的原理是根據(jù)需要提前算好所有可能出現(xiàn)的正弦函數(shù)值，按照順序編制為數(shù)據(jù)表，當(dāng)用時(shí)只需要根據(jù)輸入查出對(duì)應(yīng)值。 DAC轉(zhuǎn)換模塊首先，先確定正弦波的分辨率、精度等各項(xiàng)參數(shù)以方便確定DAC型號(hào)及設(shè)計(jì)電路。 陷波網(wǎng)絡(luò)模塊利用Sallen_Key電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二階有源帶阻網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)單而且比較容易實(shí)現(xiàn)。（2）利用F2812包含的12位，16通道的ADC通過(guò)軟件設(shè)置的方式將模擬量波形轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。支持如下所示的開(kāi)發(fā)周期的所有階段。所以在使用庫(kù)時(shí)須用相應(yīng)頭文件說(shuō)明。系統(tǒng)庫(kù)包含了編譯器的所有功能：初始化C語(yǔ)言環(huán)境，標(biāo)準(zhǔn)C的函數(shù)庫(kù),設(shè)置堆棧等，還可以添加其他的庫(kù)文件。源文件：有且須有一個(gè)含main（）函數(shù)的C語(yǔ)言源程序文件。 （2）主函數(shù) （3）：PIE初始化函數(shù)（與中斷相關(guān)）。cmd文件的作用是定位DSP代碼。CPU定時(shí)器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，工作模式較單一，同時(shí)一旦啟動(dòng)就會(huì)循環(huán)往復(fù)工作，因此使用非常方便，所以很適合為用戶程序提供一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)軟件各模塊的同步。 // = 0。 = 1。 //定時(shí)器0將繼續(xù)運(yùn)行 =1。外設(shè)級(jí) 一當(dāng)外設(shè)有中斷事件，對(duì)應(yīng)外設(shè)的中斷標(biāo)識(shí)位就會(huì)置1，若對(duì)應(yīng)中斷使能位設(shè)1，那么外設(shè)中斷的請(qǐng)求信號(hào) PIE控制器。CPU級(jí) CPU 級(jí)中斷標(biāo)志寄存器一旦在中斷請(qǐng)求送入后標(biāo)志位就會(huì)置 1。 //使能INTM（全局中斷）ERTM。EDIS。 ReloadCpuTimer0()。 if(ncount=100) { ncount=0。 } if(fre=100) fre=1。嵌入式系統(tǒng)中常有很多的簡(jiǎn)單外部設(shè)備/電路，對(duì)它們的控制，使用GPIO（通用可編程IO接口）即可。//將gpio設(shè)置為通用i/o口 =0x00ff。它是8位分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換集成芯片。 DA模塊電路圖如圖所示，DA模塊采用的是0832器件手冊(cè)上的應(yīng)用例程。電阻電容組成外圍網(wǎng)絡(luò)和LM358芯片一起實(shí)現(xiàn)功能。其各項(xiàng)參數(shù)如下：R1=R2=R=56k； R3=27kC1=C2 =1Nf ； C3=R5=Rf；R4=RF。 f2f1=2（2Kf）=增益 AD采集
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