【正文】 ............ 12 第 4 章 FFT 硬件與軟件設計的實現 ....................................... 13 FFT 算法實現的硬件平臺 選擇 .................................... 13 FFT 算法實現的硬件的構建 ...................................... 13 混頻信號電路設計 .............................錯誤 !未定義書簽。 頻譜分析儀發(fā)展的前景及遇到的問題 .............................. 1 頻譜分析儀設計的目的及要求 ....................錯誤 !未定義書簽。 關鍵詞 ：離散傅里葉變換（ DFT）； 快速傅立葉變換（ FFT）； 單片機； 頻譜分析儀 東華理工大學畢業(yè)設計 ABSTRACT ABSTRACT Spectrum analyzer is monly used tools in a wireless munication signal measurements, it engaged in electronic product development, production and testing plays an important role. In this article introduces a fast Fourier transform algorithm based on digital spectrum analyzer. The discrete Fourier transform DFT is a signal from the time domain into the frequency domain transform, fast Fourier transform FFT is a kind oftransformation and the discrete Fourier transform, is an effective way to reducethe number of DFT calculation algorithm, can obviously reduce the amount of putation, greatly enhance the speed of DFT, operation time by one to two orders of magnitude, so that the application of DFT transform more quickly and is the most basic operations in digital signal processing, has been widely applied to the equipment of the digital spectrum analyzer, such as electronicmedical munication and so on, as well as in radar positioning and the digital spectrum analyzer based on fast Fourier transform (FFT) is mainly measured by Fourier transform realtime signal operation will be broken down into discrete frequency ponents alone, this effect is not only to meet the prespectrum analyzer function, and in principle, use of this spectrum analyzer method directly from the analogdigital (ADC) of the input signal is sampled, and then get processed by the FFT algorithm spectral distribution diagram LCD display. This paper introduces the principle of FFT algorithm, and how to use the FFT algorithm to realize spectrum. The chip is high performance and low cost, it isunable to solve the speed and capacity of RAM in FFT operation problem very well. This paper adopts highspeed microcontroller as the core, using floatingpoint and fixedpoint method to realize the FFT operation, and the use of liquid crystal display output. The methods is using MCU to realize FFT, which has important application value and market prospect for how to embed in the portable electronic product, miniaturization, low price of algorithm design in plex, will be widely used. Key words ： Discrete Fourier Transform （ DFT）； Fast Fourier Transform（ FFT）；MCU； spectrum analyzer 東華理工大學畢業(yè)設計 目錄 目 錄 第 1 章 緒 論 .........................................錯誤 !未定義書簽。本文采用高速單片機為核心 ,分別采用浮 點和定點方法實現了 FFT運算，并采用液晶顯示輸出結果。 本文介紹了 FFT的算法原理 ,以及如何利用單片機通過 FFT算法來實現頻譜。 FFT是數字信號處理中最基本的運算 ,已經普遍應用到數字頻譜分析儀設備中 ,像電子醫(yī)學通訊之類的 ,以及在雷達定位和天文學研究等領域。在本文中將介紹一種基于快速傅里葉變換算法 (FFT)的數字式頻譜分析儀。 畢業(yè)設計（論文）作者（簽字）： 簽字日期： 年 月 日 本人聲明：該學位論文是本人指導學生完成的研究成果，已經審閱過論文的全部內容， 并能夠保證題目、關鍵詞、摘要部分中英文內容的一致性和準確性。 本畢業(yè)設計（論文）成果歸東華理工大學所有。對本設計（論文）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。東華理工大學畢業(yè)設計 本 科 生 畢 業(yè) 論 設 計 論文題目 ： 數字頻譜分析儀 姓名 ： 學號 ： 班級 ： 年級 ： 專業(yè) ： 學院 ： 機械與電子工程學院 指導教師 ： 完成時間 ： 東華理工大學畢業(yè)設計 作 者 聲 明 本人以信譽鄭重聲明：所呈交的學位畢業(yè)設計（論文），是本人在指導教師指導下由本人獨立撰寫完成的，沒有剽竊、抄襲、造假等違反道德、學術規(guī)范和其他侵權行為。文中引用他人的文獻、 數據、圖件、資料均已明確標注出，不包含他人成果及為獲得東華理工大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。本畢業(yè)設計（論文）引起的法律結果完全由本人承擔。 特此聲明。 學位論文指導教師簽名： 年 月 日 東華理工大學畢業(yè)設計 數字頻譜分析儀 Digital Spectrum Analyzer 東華理工大學畢業(yè)設計 摘要 摘 要 頻譜分析儀是一種測量無線通信信號的常用工具，它對從事電子產品研發(fā)、生產以及檢 驗扮演中重要的角色。 離散傅里葉變換 DFT是一種將信號從時域變換成頻域的變換 ,快速傅里葉變換 FFT是與離散傅里葉變換相同的一種變換 ,是一種快速有效地減少 DFT計算次數的算法 ,可以很明顯地減少運算量 ,很大地提升 DFT運算速度 ,運算的時間縮短了 1到 2個數量級 ,從而使DFT變換的應用更加快速普遍?，F在基于快速傅 里葉變換 ( FFT) 的數字式頻譜分析儀主要是通過傅里葉變換運算將被測實時信號分解成獨自分立的頻率分量 ,這樣的效果不僅可以滿足前期頻譜分析儀的功能 ,而且在原理上這種頻譜分析儀運用了數字的方法直接由模數轉換器 ( ADC) 對輸入信號取樣 , 再經 FFT算法處理后獲得頻譜分布圖進行 LCD顯示。單片機的優(yōu)點是較高的性價比和較低的成本 ,其缺點是無法很好的解決在 FFT運算中運算速度及 RAM容量的問題。 采用單片機實現 FFT的方法，對于如何在便攜式、小型化、低價位的電子產品中嵌入復雜的算法設計具有重要的應用價值和市場前景，必將得到較為廣泛的應用。 頻譜分析儀的設計的研究意義 ....................錯誤 !未定義書簽。 頻譜分析儀的設計及他的實現內容 ................................ 3 第 2 章 數字頻譜分析儀的原理 ........................................... 4 數字頻譜分析儀的 結構 .......................................... 4 數字頻譜分析儀的工作原理 ...................................... 4 FFT 算法的基本設計 ............................................. 4 第 3 章 理論分析 .......................................錯誤 !未定義書簽。 4 A/D 轉換器 .................................................... 15 液晶顯示 模塊 ............................................... 15 FFT 算法的實 現方法 ............................................ 18 浮點 FFT 算法 的軟件實現 ................................. 23 定點 FFT 算法 的軟件實現 ................................. 26 第 5章 結 論 .......................................................... 28 設計總結 ..................................................... 28 未來展望 ..................................................... 28 致 謝 ..............