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1 引言 目前,由于頻譜分析儀價(jià)格昂貴,高等院校只是少數(shù)實(shí)驗(yàn)室配有頻譜儀。但電子信息類教學(xué),如果沒有頻譜儀輔助觀察,學(xué)生只能從書本中抽象理解信號(hào)特征,嚴(yán)重影響教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果。 針對(duì)這種現(xiàn)狀提出一種基于fpga的簡易頻譜分析儀設(shè)計(jì)方案,其優(yōu)點(diǎn)是成本低,性能指標(biāo)滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)所要求的檢測信號(hào)范圍。 2 設(shè)計(jì)方案 圖1為系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框圖。該系統(tǒng)采用c8051系列單片機(jī)中的 c8051f121作為控制器,cvcloneⅲ系列ep3c40f484c8型fpga為數(shù)字信號(hào)算法處理單元。系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循抽樣定理,在時(shí)域內(nèi)截取一段適當(dāng)長度信號(hào),對(duì)其信號(hào)抽樣量化,按照具體的步驟求取信號(hào)的頻譜,并在lcd上顯示信號(hào)的頻譜,同時(shí)提供友好的人機(jī)會(huì)話功能。該系統(tǒng)最小分辨率為1 hz,可分析帶寬為0~5 mhz的各種信號(hào)。 由于單片機(jī)c8051 f121內(nèi)部集成a/d轉(zhuǎn)換器,能夠有效測量自動(dòng)增益控制agc壓差,計(jì)算出對(duì)輸入信號(hào)的放大倍數(shù);另外,該單片機(jī)內(nèi)置高速控制內(nèi)核和豐富的存儲(chǔ)器,使其能夠控制整個(gè)系統(tǒng);ep3c40f484c8型fpga內(nèi)置豐富的存儲(chǔ)器資源,確保該系統(tǒng)具有足夠的空間存儲(chǔ)采集的點(diǎn)數(shù)
1 引言 目前,由于頻譜分析儀價(jià)格昂貴,高等院校只是少數(shù)實(shí)驗(yàn)室配有頻譜儀。但電子信息類教學(xué),如果沒有頻譜儀輔助觀察,學(xué)生只能從書本中抽象理解信號(hào)特征,嚴(yán)重影響教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果。 針對(duì)這種現(xiàn)狀提出一種基于fpga的簡易頻譜分析儀設(shè)計(jì)方案,其優(yōu)點(diǎn)是成本低,性能指標(biāo)滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)所要求的檢測信號(hào)范圍。 2 設(shè)計(jì)方案 圖1為系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框圖。該系統(tǒng)采用c8051系列單片機(jī)中的 c8051f121作為控制器,cvcloneⅲ系列ep3c40f484c8型fpga為數(shù)字信號(hào)算法處理單元。系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循抽樣定理,在時(shí)域內(nèi)截取一段適當(dāng)長度信號(hào),對(duì)其信號(hào)抽樣量化,按照具體的步驟求取信號(hào)的頻譜,并在lcd上顯示信號(hào)的頻譜,同時(shí)提供友好的人機(jī)會(huì)話功能。該系統(tǒng)最小分辨率為1 hz,可分析帶寬為0~5 mhz的各種信號(hào)。 由于單片機(jī)c8051 f121內(nèi)部集成a/d轉(zhuǎn)換器,能夠有效測量自動(dòng)增益控制agc壓差,計(jì)算出對(duì)輸入信號(hào)的放大倍數(shù);另外,該單片機(jī)內(nèi)置高速控制內(nèi)核和豐富的存儲(chǔ)器,使其能夠控制整個(gè)系統(tǒng);
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