信號(hào)波形合成畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-11-23 16:15本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】波信號(hào)產(chǎn)生模塊，放大、移相、波形合成模塊、測(cè)量顯示模塊等。把10kHz和30kHz正弦波信號(hào)送到。減法器中合成三角波信號(hào)。三個(gè)正弦波信號(hào)的幅度通過(guò)單片機(jī)采樣，由液晶屏顯。Keywords：Pulsesignal，F(xiàn)ilter，Sinesignals，deposition，Synthesis
【正文】 別調(diào) 到被測(cè)信號(hào)的各個(gè)頻率分量上，當(dāng)被測(cè)信號(hào)同時(shí)加到多路濾波器上，中心頻率與信號(hào)所包含的某次諧波分量頻率一致的濾波器便有輸出。在被測(cè)信號(hào)發(fā)生的實(shí)際時(shí)間內(nèi)可以同時(shí)測(cè)得信號(hào)所包含的各頻率分量。本實(shí)驗(yàn)便是采用此方法，實(shí)驗(yàn)中共有 5 路濾波器，分別對(duì)應(yīng)方波的一、三、五、七、九次分量。 信號(hào)的合成 本實(shí)驗(yàn)將分解出的 1路基波分量和 4 路諧波分量通過(guò)一個(gè)加法器，合成為原輸入的方波信號(hào)，信號(hào)合成電路圖如圖 24 所示。 圖 24 南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 連續(xù)信號(hào)的頻譜 一個(gè)周期信號(hào)只要滿足狄里赫利條件，則可以分解為一系列諧波分量之和 。為了表征不同信號(hào)的諧波組成情況，時(shí)常畫(huà)出周期信號(hào)各次諧波的分布圖形，這種圖形稱為信號(hào)的頻譜。描述各次諧波振幅與頻率關(guān)系的是振幅頻譜；描述各次諧波相位與頻率關(guān)系的是相位頻譜。根據(jù)周期信號(hào)展開(kāi)成傅立葉級(jí)數(shù)的不同形式可分為單邊頻帶譜和雙邊頻帶譜。 連續(xù)信號(hào)可分為連續(xù)周期信號(hào)和連續(xù)非周期信號(hào)。其中連續(xù)周期信號(hào)可以分解為一系列正弦信號(hào)之和，即 由式可見(jiàn)，周期信號(hào)的譜線只出現(xiàn)在頻率為 0，Ω， 2Ω，…，等離散頻率上，即周期信號(hào)的頻譜是離散譜。連續(xù)非周期信號(hào)可以認(rèn)為信號(hào)的周期趨近無(wú)窮大，這樣相鄰譜線的間隔Ω趨近與 無(wú)窮小，從而信號(hào)的頻譜密集成為連續(xù)頻譜。 例如周期脈沖信號(hào)的頻譜是由基波和它的各次諧波組成，即只有在其基波頻率的等倍數(shù)的頻率點(diǎn)上有值。脈沖時(shí)域波形與其頻譜如圖 25 所示。若上述信號(hào)只含有脈沖信號(hào)的一個(gè)周期，則此信號(hào)的頻譜中有值的頻率點(diǎn)數(shù)將增加到無(wú)窮大，最終形成連續(xù)的譜線。如圖 26所示。 圖 25周期脈沖信號(hào)及其頻譜 圖 26 脈沖信號(hào)及其頻譜 周期矩形脈沖信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)是： 南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 其中 ,τ是脈沖信號(hào)的脈沖寬度； T是脈沖信號(hào)的周期， E 是脈沖信號(hào)的幅值。從式中可以看出它的譜線離散，僅含有 ω =nΩ的各分量。 相鄰譜線間隔為Ω（ Ω =2π /T），脈沖周期 T 越大，譜線間隔越小，頻譜越密；反之，則越疏。另外譜線按照 Sa(ωτ /2)的規(guī)律變化。在ω =2nπ /τ（ n＝ 1， 2，…）各點(diǎn)處包絡(luò)為零，即該點(diǎn)頻率分量為零。 脈寬與頻譜關(guān)系 由公式可以看出，頻譜包絡(luò)線的零點(diǎn)ω =2nπ /τ為處，所以當(dāng)脈沖信號(hào)周期不變，脈沖寬度變大時(shí)，相鄰譜線的間隔不變，頻譜包絡(luò)線的零點(diǎn)頻率逐漸變小，反之則變大。另外頻譜中各頻率點(diǎn)譜線的幅值與脈寬 τ 也有關(guān)，且當(dāng)信號(hào)周期不變，脈寬越寬其頻率點(diǎn)譜線的幅值越大，反之則越小。其關(guān)系如圖 27所示。 周期與頻譜的關(guān)系 從公式可以看出，信號(hào)的周期與頻譜包絡(luò)線的零點(diǎn)沒(méi)有關(guān)系，所以當(dāng)周期變化時(shí)，頻譜包絡(luò)線零點(diǎn)不變。然而當(dāng)信號(hào)的脈寬不變，信號(hào)周期變大時(shí)，相鄰譜線的間隔變小，頻譜變密。如果周期無(wú)限增長(zhǎng)（趨于非周期信號(hào)）那么，相鄰譜線的間隔將趨近于零，周期信號(hào)的離散譜就過(guò)渡到非周期信號(hào)的連續(xù)譜。另外頻譜中各頻率點(diǎn)譜線的幅值與脈寬 T也有關(guān)，且當(dāng)信號(hào)脈寬不變，信號(hào)周期越大其頻率點(diǎn)譜線的幅值越小，反之則越大。其關(guān)系如圖 28所示。 南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 27 脈沖寬度與頻譜的關(guān)系 圖 28 脈沖信號(hào)周期與頻譜的關(guān)系 南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 第六章 結(jié)束語(yǔ) 本作品基本達(dá)到了題目基本要求和部分?jǐn)U展功能及指標(biāo)的要求，將不同頻率的正弦波合成為近似的方波。本系統(tǒng)從方案設(shè)計(jì)，理論計(jì)算，實(shí)際制作，軟硬件調(diào)試等方面進(jìn)行了緊張而又認(rèn)真仔細(xì)的工作，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)波形合成。在理論設(shè)計(jì)計(jì)算方面，我充分利用所學(xué)的知識(shí)，力爭(zhēng)做到最好。 但由于時(shí)間緊，工作量大，設(shè)計(jì)電路還存在許多可以改進(jìn)的地方，比如電路布局、和抗干擾方面還有很大的提升空間，經(jīng)過(guò)改進(jìn)，相信性能還會(huì)有進(jìn)一步的提升。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)極大的鍛煉了我各方面的能力，雖然我們遇到了很多困難和障礙， 但在在歐陽(yáng)老師的理解和支持下，一一解決了很多難道。我將在以后的工作和學(xué)習(xí)的道路上繼續(xù)努力爭(zhēng)取更大的進(jìn)步。 南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 參考文獻(xiàn) （ 1） 周良權(quán)、傅恩錫、李世馨編 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京：高等教育出版社 , 2020 年 . （ 2） 楊志忠主編 . 數(shù)字電子技術(shù)高等教育出版社， 2020 年 . （ 3） 黃爭(zhēng) . 德州儀器高性能單片機(jī)和模擬器件在高校中的應(yīng)用和選型指南 .上海： BEIJING 德州儀器半導(dǎo)體技術(shù)有限公司大學(xué)計(jì)劃部， 2020 年 . （ 4） 黃爭(zhēng) . 運(yùn)算放大器應(yīng)用手冊(cè) —— 基礎(chǔ)知識(shí)篇 .北京：電 子工業(yè)出版社 2020 年 （ 5） 《信號(hào)與系統(tǒng)》（第二版） 陳后金、胡健、薛健主編 （ 6） 張明金 .電工基礎(chǔ) .北京：北京師范大學(xué)出版社， 2020 （ 7） 童詩(shī)白，華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京：高等教育出版社， 2020 （ 8） 謝興紅，林凡強(qiáng)等 . MSP430 單片機(jī)基礎(chǔ)與實(shí)踐 . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 致謝 經(jīng)過(guò)半年的忙碌和 學(xué)習(xí) ，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師 的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在論文工作即將完成之際，深深感謝歐陽(yáng)老師在我畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予的悉心指導(dǎo)。 他平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從 選題 到查閱資料，設(shè)計(jì) 方案 的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)， 程序的編輯 等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。除了敬佩 歐陽(yáng) 老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作 。 同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們 ， 正是因?yàn)橛辛?他 們的支持和鼓勵(lì) ， 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1