语音信号频谱分析仪的设计

论文摘要

频谱分析在教学科研和生产实践中都有着非常广泛的应用。传统的频谱分析仪存在着不易更新、价格昂贵等缺点;随着快速傅立叶变换算法以及数字信号处理器的出现,频谱分析仪有了非常迅速的发展。本文在深入研究数字信号处理的基础上,开发了基于DSP和单片机技术的FFT频谱分析仪。该系统可以对输入信号进行采集,并进行数据的频域处理,然后可以在LCD上显示信号的频谱特性曲线。本课题主要完成了以下工作:首先对系统的硬件组成各部分进行了设计和实现,包括DSP最小系统,A/D转换模块,信号调理模块,电源模块,LCD显示等;并编制了系统的软件,包括基2的FFT算法的DSP的实现,系统初始化,A/D转换、串行通讯、触摸屏显示控制等。最后,对本系统进行了实验验证,结果表明该系统在频谱分析方面基本能满足实验教学的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 频谱分析仪的发展概述
• 1.3 本文的主要任务
• 第二章 频谱分析的原理与频谱分析仪的实现方案
• 2.1 频谱分析原理
• 2.1.1 有限离散傅立叶变换
• 2.1.2 快速博里叶变换
• 2.1.3 窗口函数的选取
• 2.2 系统总体方案
• 2.2.1 频谱分析仪的实现方案
• 2.2.2 频谱分析的实现
• 第三章 基于DSP的频谱分析仪的硬件设计
• 3.1 TMS320LF2407A DSP最小系统设计
• 3.2 数据采集单元
• 3.2.1 信号调理电路
• 3.2.2 A/D转换单元
• 3.3 触摸屏液晶体显示系统
• 3.3.1 电阻式触摸屏工作原理
• 3.3.2 OCMJ 15×20D触摸屏液晶模块
• 3.3.3 触摸屏液晶显示接口电路
• 3.4 串行通信单元
• 3.5 电源模块
• 第四章 基于DSP的频谱分析仪的软件设计
• 4.1 DSP开发工具CCS简介
• 4.2 本系统的软件设计
• 4.2.1 DSP端的软件设计
• 4.2.2 单片机端的软件设计
• 第五章 系统的调试及测试结果
• 第六章 论文总结与展望
• 6.1 全文的主要工作总结
• 6.2 相关工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 部分原理图
• 攻硕期间取得的研究成果