基于TMS320F28335的音頻分析儀的研究與設計.pdf

1、頻譜分析在生產(chǎn)實踐和科學研究中有著廣泛的應用，其中50KHz 以下的低頻信號被廣泛應用在工業(yè)控制、教學實驗、機械振動和生物醫(yī)學等領域，所以對低頻信號進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時精度低且不能滿足實時性的要求，而專用的測量低頻信號的音頻分析儀價格昂貴，普通用戶購買這種儀器成本很高，存在一定的困難。針對現(xiàn)實中遇到的信號經(jīng)常是時變的非平穩(wěn)信號，采用短時傅立葉變換的方法來分析信號的頻譜，能有效克服傳統(tǒng)傅立

2、葉變換的不足，分析結果更準確。 本文介紹了傅立葉變換、快速傅立葉變換和短時傅立葉變換的原理，以及短時傅立葉變換的FFT算法，使得短時傅立葉變換在DSP 芯片上實現(xiàn)的速度很快，這為實時測量信號的頻譜提供了可能性。本文研究并設計了一種集信號采集、處理和顯示為一體的音頻信號分析系統(tǒng)，能夠準確測量50KHz 以下的低頻信號的頻譜。其中，高精度A/D 轉換器PCM1804 完成信號采集，其采樣頻率最高可達到192KHz；DSP 芯片TMS320F

3、28335作為本系統(tǒng)的數(shù)字信號處理的核心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和相關控制功能，頻譜顯示選用的是高清晰度的觸摸屏液晶顯示屏，界面易于設計，控制簡單，操作靈活。本文介紹了數(shù)字信號處理器發(fā)展歷程、功能特點及其開發(fā)環(huán)境，詳細論述了系統(tǒng)的設計過程，主要做了以下工作。① 研究并設計了基于DSP的硬件系統(tǒng)，畫出了整個系統(tǒng)的硬件電路圖，詳細說明了系統(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計方法。② 設計并開發(fā)了軟件系統(tǒng)，介紹了軟件設計的總