音頻信號分析儀ppt課件-在線瀏覽
2025-06-20 22:57本頁面
【正文】 10V的輸入信號的功率譜及其總功率，頻率分辨力可達10Hz，并能分析正弦信號的失真度。系統(tǒng)對待測量的顯示 5s刷新一次。 Company name 題目要求 ?題目要求設計制作一臺可分析音頻信號頻率成分并可測量正弦信號失真度的儀器。 b) 對輸入信號進行頻率和功率的檢測，其中對信號頻率的分辨力為 100Hz，可擴展至 20Hz。 Company name 方案論證與比較 信號調(diào)理與采集的方案論證 ?方案一 ： 采用高有效位 AD ?方案二 ： 采用對數(shù)放大器 ?方案三 ： 采用多通道放大 經(jīng)過上述的分析比較，我們選擇方案三，可提高輸入信號的動態(tài)范圍，有利于信噪比與測量精度的提高。故可選用方案二，利用 FPGA快速的數(shù)據(jù)處理能力，在其中完成 2048點的浮點型 FFT。 Company name 信號總功率檢測方案論證 ?方案一： A/D采樣法 ?方案二：有效值檢波法 經(jīng)過以上兩種方案的論證比較，方案一在輸入信號的頻率未知，非同步采樣的情況下誤差較大，故我們選用方案二。根據(jù)頻率分辨力來確定采樣率，利用 FPGA快速數(shù)據(jù)處理能力，在其中完成 2048點的 FFT運算計算該信號的功率譜，并能實時顯示信號總功率及主要頻率成分功率。 Company name Company name ?系統(tǒng)實現(xiàn)耗用資源分析 2048各采樣點 占用資源 1024*4byte作為旋轉(zhuǎn)因子 邏輯資源 1個浮點乘法器 1000邏輯單元 1個浮點加法器 800邏輯單元 1個控制器 700邏輯單元 外部存儲器 2048*2*4byte 每點實部虛部各 4個字節(jié) 2048個點中有 1024個點重復 其他控制單元占用的資源 Company name 理論分析與計算 ?放大器設計 ?基于題目“擴大輸入信號動態(tài)范圍”的要求，將信號在進入 A/D轉(zhuǎn)換器之前需要進行合理的處理，使其在 A/D量化范圍內(nèi)達到量化精度最高，此方法等效于 AD位數(shù)的增加。對于 50mV以下的信號又分成三個固定放大倍數(shù)不同的通路供選擇。這四路放大通道最后通過多路復用器選擇送給 A/D。 Company name 功率譜測量方法 ?功率譜表示單位頻帶內(nèi)信號功率隨頻率的變化情況，它反映了信號功率在頻域的分布情況。 ?已知隨機信號的功率譜和自相關函數(shù)是傅氏變換對，即功率譜 。 ?對于 的求解，在 FPGA內(nèi)部完成了 2048點的基 2時域抽取法 FFT運算。設置 FPGA的運算時鐘為 100MHz，從而能在 455ms內(nèi)完成一次2048點的運算，遠小于題目 5s的時間限制。 21( ) ( )xx Np k X kN?()NXk%1001 112
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1