采用FFT技术的频谱分析仪

一、前言本文具体描述了用高速数字信号处理器(ADSP2100)、模数转换器(AD7672)和有关模拟电路来实现快速傅里叶变换(FFT),并能对100KHz带宽信号作实时处理的一种数字频谱分析仪的详细设计。采用这种技术的分析仪具有如下一些优点:结构简单、成本低、噪声小、谐波失真小、信号动态范围大于72dB并便于和个人计算机联机组成实时数字信号处理系统。以扫频外差技术为基础的频谱分析,是解决兆赫级带宽信号分析问题的最佳方法。然而,对复杂信号进行外差和带通滤     

Winograd快速傅立叶变换及其在频谱分析仪中的应用

介绍了Winograd快速傅立叶变换的方法.这种方法的乘法次数只有Cooley-Tukey傅立叶算法的1/3,而加法次数并无明显增多,因此有很好的推广价值.采用这种算法设计了三相频谱分析仪,大大提高了计算速度.     

Winograd快速傅立叶变换及其在频谱分析仪中的应用

介绍了Winograd快速傅立叶变换的方法。这种方法的乘法次数只有Cooley Tukey傅立叶算法的 1/ 3,而加法次数并无明显增多 ,因此有很好的推广价值。采用这种算法设计了三相频谱分析仪 ,大大提高了计算速度。     

恰当使用基于FFT的频谱分析仪

阐述了在什么情况下和如何使用基于FFT的频谱分析仪。对过去和现今的频谱仪进行了分析比较,并对不同的频谱仪的应用与功能作了分析。     

频谱分析仪中数字中频滤波器的实现

本文首先简述了分辨率和中频滤波器概念,然后详细描述了数字中频滤波器的实现原理,最后介绍了数字中频滤波器在DSP芯片TMS320C6701上的运用.实际应用结果说明,数字中频滤波器比模拟滤波器在可实现最小分辨率带宽、滤波器波形因子、测量速度等方面都具有很大的优势.     

频谱分析仪全数字中频设计研究与实现

介绍了频谱分析仪的全数字中频的设计方案和工作原理,重点讨论了数据抽取造成的频谱扩散在设计中的考虑、CIC滤波器的截短误差与传递、数字滤波器的响应时延与扫描Bucket的修正等设计技术,这对实现接收机全数字中频设计具有重要意义。给出了数字中频设计的细节和实现方法,采用所述技术方案和设计方法,实现了1Hz～3MHz分辨率带宽（RBW）;带宽准确度±2％;RBW转换误差0．05dB;矩形系数优于1／4;全跨度扫频时间为50ms等性能指标。并且,还节省了FPGA资源、提高了扫频精度,设计结果满足高性能频谱分析仪的设计需求。     

基于FPGA的频谱分析系统研究与实现

针对音频信号分析,提出了一种基于 FPGA 的频谱分析系统,该设计基于 FFT 和 CORDIC 算法;讨论在FPGA上进行高达4096点的定点 FFT 运算和基于CORDIC算法的复数求模运算的系统架构和实现过程。通过Modelsim仿真,同MATLAB运算结果比较,本频谱计算方案的相对误差均值为4．11％。利用MCU进行信号采样与AD转换,并通过SPI接口将数据发送给FPGA进行频谱分析。当采样频率为60 kHz时,本系统辨识的频率范围为14．65 Hz～30 kHz ,频率分辨率为14．65 Hz。对实际硬件系统进行频谱分析测试,成功实现对输入的音频信号的频谱计算。     

基于滑动傅里叶变换的实时频谱分析设计

简述了运用快速傅里叶变换(FFT)方法进行实时频谱分析的缺陷以及滑动傅里叶变换(SDFT)方法的优点;设计了FPGA程序并进行仿真,验证了滑动傅里叶变换优越性。     

基于CORDIC算法数字下变频的FPGA实现

介绍了基于CORDIC算法数字下变频的FPGA实现,此种方法能同时完成NCO的功能和混频器功能.可以解决基于查找表的DDS实现数字下变频占用FPGA中的乘法器和大量的ROM资源以及输出频谱杂散较大的问题.介绍了CORDIC算法的基本原理,论述了基于CORDIC算法数字下变频结构原理和FPGA实现的具体方法.还在Quartus Ⅱ和Modelsim平台上综合并对滤波器和系统进行功能和时序的仿真.测试结果证明,该方案正确,且有效节省FPGA硬件资源.     

一种高精度加窗插值FFT谐波分析方法

非同步采样和非整数周期截断造成的频谱泄漏会影响谐波测量结果的准确性.提出了一种高精度加窗FFT插值谐波分析方法.介绍了一种余弦组合窗函数,讨论了该余弦组合窗的特性,并首次将该窗函数运用在谐波分析中,利用曲线拟合函数求出实用的双谱线插值修正公式.试验分析表明,相比其他加窗插值算法,本文算法在频率、幅值和相位的计算中具有更高的精度,实用价值更高.     

基于DSP技术的电能质量监测仪研制

指出实时、准确地监测电能质量的必要性和紧迫性，介绍了基于DSP技术的电能质量监测的PQA（Power Quality Analyzer)下位机的系统功能，给出了监测仪的传感，A／D转换，同步锁相等电路图以及系统软件流程，调试结果验证了设计的有效性和正确性。     

基于8098单片机的低成本周期信号频谱分析系统的设计

介绍了一处低成本基于８０９８单片机的实时周期信号频谱分析系统,分析了其硬件组成和各部分功能。该系统采用基于同步采样的ＦＦＴ测量方法,频率范围为１６．７～１０００ＨＺ。通过对比实验表明,该方法可以准确地分析出周期信号中所含有的谐波分量。此系统已被应用在某振动时效装置。     

基于FFT的伪码捕获技术研究与实现

介绍了快速傅里叶变换捕获技术的算法及原理,设计了一种FFT伪码快速捕获的硬件实现方案和测试方案,并详细分析了整个系统的结构。借助FPGA平台进行开发验证,利用MATLAB仿真软件和QuartusII内嵌的逻辑分析仪SignalTapⅡ进行仿真测试,系统仿真和实际测试结果表明该捕获电路能够正常工作,并已经应用于GNSS接收机的开发。     

基于递归法的FFT计算机仿真

为了有效和快速地对信号进行处理和分析,常常需要对原始信号进行快速傅里叶变换,从而可以利用频域中的一些性质对信号进行处理。目前FFT的计算机普遍实现大都是采用蝶形算法,但是理解上比较晦涩难懂。为此提出了一种基于递归法实现的算法,实验结果表明,该算法结构清晰,易于理解。     

基于FFT和数字滤波的信号处理软件实现

从快速傅立叶变换(FFT)和数字滤波的原理出发,完成一套基于FFT和数字滤波的信号处理软件的需求分析和详细设计.可分为四个主模块:信号来源模块、滤波处理模块、FFT模块和序列基础运算模块.在给出详细流程图的基础上,选用VC 6.0开发出信号处理软件.经过测试和实例分析表明,软件功能比较实用,可初步用于实际工作中的信号分析与处理.     

利用加窗FFT和IFFT实现Hilbert变换

电力系统无功功率测量中,Hilbert变换方法应用较为广泛.传统的基于DFT和IDFT的Hilbert变换法计算时间长,实时性差且精度有待进一步提高.文中提出一种基于加窗FFT和IFFT的Hilbert变换新方法,具体实现过程为:对原始信号加窗;将加窗信号累加到一个周期并进行FFT运算,得到信号各次谐波参数;对处理后的...     

基于FPGA的GHz宽带中频数字采集系统的设计

针对大带宽复杂电磁信号的测试分析,介绍了一种基于FPGA的GHz带宽中频数字采集系统的设计,论述了系统的硬件总体设计和信号处理算法设计方案。采集系统ADC以1.6GHz采样率对中频信号进行采样,然后通过FPGA进行数字信号处理,通过对传统多相滤波算法的改进,设计了FPGA的高速大带宽信号的数字滤波方案,并采用多路并行处理的方法设计了高速数字正交混频算法,实现了最大为640 MHz的分析带宽和带内多路信号分析的功能。     

基于改进加窗插值FFT的高精度谐波与间谐波检测算法

大量非线性元件的应用给电力系统带来了大量的整数次和非整数次谐波（称为间谐波）,传统的谐波检测方法——快速傅里叶变换（fast Fourier transform,FFT）算法基于同步采样的方式,不适用于非整数次谐波的检测分析。频谱泄漏现象是由于有限长信号的傅里叶变换与理想傅里叶变换的不同而产生的。为了消除频谱泄漏,提出了基于余弦窗的插值FFT算法,给出了K项余弦窗插值的参数估计通式,并对矩形窗和汉宁窗的插值算法通过实例进行了验证。结果表明,基于汉宁窗的插值算法在基波频率偏离额定值或者大量间谐波存在的情况下,都能在非同步采样下准确地检测出谐波和间谐波的频率、幅值和相角。同时该算法也和其他非同步采样方法进行对比,结果表明,该算法较文献中方法具有精度高、计算复杂度降低的优点。     

基于FPGA的数字视频转换接口的设计与实现

本文详细介绍了基于FPGA EP2C35F672的数字视频转换接口的设计及实现方法。重点描述了系统硬件的设计以及FPGA内部逻辑电路的设计,包括串转并、隔行变逐行和颜色空间转换等模块。实现了DVD播放器输出的模拟视频信号通过ADV7181电视解码芯片解码后,在VGA显示器上播放的功能。