基于TMS320F28335的音頻分析儀的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、頻譜分析在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用，其中50KHz 以下的低頻信號(hào)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、機(jī)械振動(dòng)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，所以對(duì)低頻信號(hào)進(jìn)行頻譜分析有著重要的意義。目前常用的掃頻式頻譜分析儀在分析低頻信號(hào)時(shí)精度低且不能滿足實(shí)時(shí)性的要求，而專用的測(cè)量低頻信號(hào)的音頻分析儀價(jià)格昂貴，普通用戶購(gòu)買這種儀器成本很高，存在一定的困難。針對(duì)現(xiàn)實(shí)中遇到的信號(hào)經(jīng)常是時(shí)變的非平穩(wěn)信號(hào)，采用短時(shí)傅立葉變換的方法來分析信號(hào)的頻譜，能有效克服傳統(tǒng)傅立

2、葉變換的不足，分析結(jié)果更準(zhǔn)確。 本文介紹了傅立葉變換、快速傅立葉變換和短時(shí)傅立葉變換的原理，以及短時(shí)傅立葉變換的FFT算法，使得短時(shí)傅立葉變換在DSP 芯片上實(shí)現(xiàn)的速度很快，這為實(shí)時(shí)測(cè)量信號(hào)的頻譜提供了可能性。本文研究并設(shè)計(jì)了一種集信號(hào)采集、處理和顯示為一體的音頻信號(hào)分析系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量50KHz 以下的低頻信號(hào)的頻譜。其中，高精度A/D 轉(zhuǎn)換器PCM1804 完成信號(hào)采集，其采樣頻率最高可達(dá)到192KHz；DSP 芯片TMS320F

3、28335作為本系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)處理的核心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和相關(guān)控制功能，頻譜顯示選用的是高清晰度的觸摸屏液晶顯示屏，界面易于設(shè)計(jì)，控制簡(jiǎn)單，操作靈活。本文介紹了數(shù)字信號(hào)處理器發(fā)展歷程、功能特點(diǎn)及其開發(fā)環(huán)境，詳細(xì)論述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，主要做了以下工作。① 研究并設(shè)計(jì)了基于DSP的硬件系統(tǒng)，畫出了整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路圖，詳細(xì)說明了系統(tǒng)中MCU 模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、電源管理模塊和液晶顯示模塊的設(shè)計(jì)方法。② 設(shè)計(jì)并開發(fā)了軟件系統(tǒng)，介紹了軟件設(shè)計(jì)的總