基于STM32的音频信号分析仪的设计与实现

该文主要论述了基于STM32F407VET6单片机的音频信号分析仪的具体实现。输入信号先经过信号调理电路处理后,经高性能12位并行ADS7819采样后再进入STM32控制器。该系统采用基-2时间抽取FFT算法分析音频信号的频谱,这样大大降低了运算量。该系统可以分析音频信号频谱和测量正弦信号失真度。可测量输入信号的频谱范围为20 Hz~10 kHz,输入电压幅值范围(峰-峰值)为5 mV~5 V。此外,系统还可以判定输入信号的周期性并测量其周期等功能。     

基于单片机MSP430F5438的音频信号分析仪的设计

介绍了音频信号分析仪的硬件结构和软件设计。该设计在MATLAB计算、仿真的基础上,搭接了以单片机MSP430F5438为核心器件的控制电路,利用快速傅里叶变换(FFT)的方法对采集的音频信号进行频谱、功率值、正弦信号失真度等分析。该系统能够精确测量频率范围为20 Hz~10 k Hz,其幅度范围为100 m Vpp~5 Vpp的音频信号,频率分辨率达到20Hz,检测出的各频率分量的功率之和不小于总功率值的95%,单个频率功率误差小于7%,并能够准确地判断输入信号的周期性或非周期性,提供了较为理想的音频信号分析仪的解决方案。     

基于ARM的数字频谱分析系统设计

文中利用STM32微处理器,提出了A/D采样的定时器控制法,采用系统定时器的PWM输出模式作为A/D采样的触发源,并运用DMA技术进行采样值输送,形成了以定时器控制A/D采样、DMA数据输送、窗口函数处理、FFT算法分析的数字频谱分析系统,实现了系统采样频率与窗长调节,最后在TFT屏上获得信号频谱。     

基于DSP的车载机车信号检测系统

以双TMS320F2812为采样及数据处理核心,设计了实时通用式机车信号检测系统.通过感应线圈收集轨道信号并经调理后输出,应用采样DSP的内部A/D模块采样,通过SPI传输到数据处理核心芯片,应用欠采样定理对信号进行处理后进行FFT变换实现键控移频信号解调及相应频谱分析得到编码规则及相关行车指令.系统采用双机备份设计保证可靠性.经实际应用证明:该系统在强电磁干扰较环境中能稳定运行,系统具有较高的频谱分辨率及实时性.     

基于DSP的嵌入式实时数字信号分析系统

嵌人式实时数字信号分析系统根据离散时间傅里叶变换原理,针对实时数字信号进行测量和分析.系统以TI公司的嵌入式DSP处理器TMS320F2812为控制核心,Altera公司的现场可编程逻辑器件(FPGA)EP2C35F672C8为处理核心,由信号调理电路,带通滤波器,模数转换器(A/D)等电路组成.其中,信号调理电路由高精度运放搭建,模数转换器采用TI公司的立体声音频编码解码芯片PCM3010,数字信号的采集,计算由DSP完成.整个系统的输入信号峰峰值范围为10μV-20V,可以测量并显示人类在20Hz～20KHz全频段听力范围的频谱,功率谱,周期性等参数,功能强大,成本低廉.     

基于NEC单片机的压力变送器系统

系统以NEC单片机为内核单元,将压力信号放大后送入单片机,采用过采样理论、分段线性化的方法对差压曲线进行采样,通过查表的方式获取压力值,并通过16位D/A和V/I外围电路将差压值转换为4~20 mA的电流,采用IIC接口将系统控制字和压力值存储与EEPROM中,并且通过IIC接口实时将压力数据显示在LCD上。测试结果表明,系统功耗低、精度高、便于携带、性能稳定、可靠性高。     

无功补偿控制器中数据采集及FFT算法处理

控制器集无功补偿、电度量计量、电能质量监测以及通信于一体，将三相电压、电流信号通过传感器进行转换和信号调理，送入单片机80K196KC中的A／D转换器，通过对信号一个周期内的等间隔采样和将电压、电流作为复序列的实部和虚部对采样数据进行快速傅里叶变换处理(FFT)，对电压、电流信号进行频域分析，从而得到各有关电量参数，实现无功补偿、电度量计量及电能质量监测功能。对谐波分析的基本原理、采样方法和采样数据处理的方法进行了详尽阐述，给出了硬件电路和软件设计方法。而且，对数据进行处理的FFT算法进行了分析。本算法经实际测量表明：精度满足无功补偿、电度量计量及电能质量监测的要求。     

电力交流参数测量中非均匀采样问题的误差分析

对于电力系统中的多通道高频、高速或冲击信号的采样测试,可以采用多路A/D交替顺序采样/多路复用技术来提高采样速率.但是,这种采样技术由于时基不准,造成的各路A/D之间存在着不容忽视非均匀采样问题.本文在非均匀采样理论的基础上,系统地分析了非均匀采样周期信号的数字频谱结构和表达式,讨论了由于时基不准而带来的谐波失真和对交流电参数测试的影响.     

基于等效采样原理的数字示波器

本作品以单片机和FPGA为控制核心,实现了基于等效采样技术的数字示波器。具有实时采样和等效采样方式,其实时采样速率不大于1MSa/s,并采用顺序等效采样的方式使等效采样速率达到200MSa/s。系统输入频率范围为10Hz～10MHz,输入幅值范围为16mV～8V,垂直灵敏度有1V/div、0.1V/div、2mV/div三档,水平灵敏度有20ms/div、2ms/div、1ms/div、40μs/div2、0μs/div、2μs/div、200 ns/div、100 ns/div八档。信号幅度测量误差小于5%,周期测量误差小于5%。采用内部软件触发方式,触发电平可调。具有单次触发,波形存储,自动档,校准信号输出等功能。     

多段同频正弦信号频谱融合的LFMCW雷达测距算法

为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达的测距精度,提出一种多段同频正弦信号频谱融合的测距算法.首先,通过易于工程实现的间断采样方式,将LFMCW雷达若干规则区差拍信号采样为多段同频正弦信号,有效避开不规则区;其次,构造加权因子对多段规则区差拍采样信号频谱进行加权积累,得到最优加权积累频谱;然后,将多段规则区差拍采样信号的最优加权积累频谱和其累加频谱进行相关运算,得到频谱相关谱;最后,谱峰搜索频谱相关谱,实现差拍信号频率的精确估计,从而实现LFMCW雷达的高精度测距.仿真和现场实验结果表明,在5～30 m的测距范围内,该算法频率估计的平均绝对误差约为FFT+ CZT法的1/5,测距精度始终保持在1 mm以下,其平均测量误差约为DEVON LS0手持激光测距仪的1/3,约为基于FFT+CZT的测距法的1/5.     

基于ARM架构的多通道振动信号采集与故障诊断系统设计

针对传统采集模块动态范围小、采样精度低、采样通道少等问题，设计了一套基于ARM架构的多通道振动信号采集与故障诊断系统。该系统硬件部分由STM32核心控制单元、压电式加速度传感器、信号调理模块和A/D转换模块组成，软件部分采用Visual Studio进行上位机设计。传感器采集振动信号数据，经A/D转换后传输至STM32微控制器，STM32通过网口模块将数据发送至PC。将振动信号通过传感器采集上来，对振动信号小波去噪然后进行时域和频域分析，分析获取传感器信号特征，根据振动信号振幅的有效值以及振动信号的频谱来实现故障诊断。并与普通得数据采集卡做了误差对比，实验结果表明：本文设计的系统可以达到97 dB的大动态范围信号采样，精度更好，有良好的实际应用价值。     

用蓝牙无线网及A/D转换实现数据采集

普通的数据采集系统是有线系统,在许多应用场合十分不便,对此文中开发了一种基于蓝牙无线通信的移动数据采集处理系统.特别是采用了轻小的蓝牙无线A/D模块作为采集硬件,从而将硬件设计开发工作简化,文中对蓝牙无线A/D模块采集的数据在微机中进行实时显示和记录,开发了数据分析管理系统,这些数据十分便于后续用各种编程语言进行处理.利用蓝牙双向通信的功能,该系统还可以方便地在微机中设置A/D采样的采样率和量化字长,可以实现2路信号及多路信号的采集.是一个方便实用的A/D采集方案.     

地震信号的复调制细化方法的频谱分析

为了得到地震信号某段频谱的精细结构,提高其频率分辨率,提出了频率细化技术。通过对地震信号进行复调制移频、数字低通滤波、重新采样、复FFT处理、频率调整实现对地震信号的复调制频率细化。利用Matlab对实际地震信号进行分析,得到地震信号能量最大处的频率,实现了准确、快速地对地震信号某一窄带频谱的分析和研究。与FFT相比,复调制细化得到的地震信号幅度最大处的频率更接近真实值,使地震信号的频谱更精确。     

基于CPLD和单片机的高速数据采集系统设计

随着现代电子技术的发展,对数据采集系统的要求也越来越高。文章对采用典型的数据采集系统构成进行研究后提出基于CPLD和单片机的高速数据采集系统的方案,该方案将来自高速A/D转换器的采样数据直接写入RAM中,计数器及采样脉冲产生等核心逻辑功能与A/D转换器工作方式的选择用CPLD实现,单片机则实现控制数据通信接口。通过系统测试表明该方案在对200 kHz以下的信号采集时,能够取得较好的效果。     

基于80C51单片机的通用数据采集与处理系统

数据采集是单片机应用系统中最为着连的应用需求,数据采集的对象可以是温度、压力、流量等连续变化的模拟量,也可以是代表某些状态特性的开关量等脉冲信号.数据采纂和处理系统可以是复杂控制系统的一部分,也可以是配备卫示(或打印)输出的独立系统(或仪表).介超了一种基于80C51单片机的通用数据采集与处理系统,其模拟输入通道由传感器、多路开关、放大器、采样保持器和A/D转换器五部分组成.     

高压开关柜温升自动巡检仪的设计

针对高压开关设备出厂前温升试验手工完成效率低的问题,设计了一套自动温升巡测系统,该系统采用T型热电偶采集柜内母线排的温度信号,利用隔离热电偶变送器,将温度信号放大后送入TLC2543进行A／D转换,单片机（MCU）AT89S52对A／D转化结果进行处理后在液晶显示器（LCD）显示温升值,本系统还对测量误差曲线进行拟合后,在单片机软件中加以修正以提高测试精度。研究结果表明,该系统具有测量准确、抗干扰能力强等优点,能大幅度提高检测效率。     

由AT89C51/55构成的温湿度自动监测系统

介绍以AT89C51／55单片机为核心的主从机温湿度自动巡回监测系统；此系统主要由单片机、传感器、多路开关和信号处理、A／D转换子系统等组成，其中多路信号选择由CD4051和CD4052完成，电路简单可靠。     

基于DSP的音频信号采集和处理设计

介绍基于TMS320C5402的音频信号采集和处理系统的设计方法,实现模/数(A/D)数/模(D/A)转换电路设计,论述如何利用TMS320C5402的多通道缓冲同步串口(McBSP)CS5360和DAC1220芯片接口来实现音频信号的采集和输出方案.     

基于DSP的音频信号采集和处理设计

介绍基于TMS320C5402的音频信号采集和处理系统的设计方法,实现模/数(A/D)数/模(D/A)转换电路设计,论述如何利用TMS320C5402的多通道缓冲同步串口(McBSP)CS5360和DAC1220芯片接口来实现音频信号的采集和输出方案.     

基于FPGA的感应同步器的数据采集和处理的研究

为了提高感应同步器信号处理系统的可靠性和节省FPGA资源,采用单芯片SOC系统设计,把正/余弦信号电源、A/D控制电路、数据处理集成在一块FPGA内,并通过点对称和轴对称技术优化正/余弦信号电路.研究了一种新型的采样电路和信号处理方法,在激磁信号0°相位时开始采集感应信号,利用FFT计算出感应信号的初相位,即可检测感应同步器的位置.实验证明,设计的电路和信号处理方法正确,只需0～90°的正弦表,分别生成了0～360°的正弦信号和余弦信号,节省了FPGA的资源,只需采集一路感应信号即可实现同步采集激励信号和感应信号的效果.