简易频谱分析仪的设计与实现(离散信号获取及频谱图显示)文献综述
2020-04-12 16:25:30
1. 前言 随着电子技术的迅猛发展,信号的处理分析已经涉及到很多领域,信号的频谱分析对当今的工业测控领域又显得至关重要。
频谱分析仪可以高效的分析测量参数和判断系统故障。
在国外频谱分析仪又叫射频万用表,可见其应用的广泛。
当今市场上的频谱分析仪以高频信号测量为主,所以研究低频信号频谱分析仪是很有价值的。
2. 研究现状 早期的频谱分析仪器主要采用滤波器来分开原始信号的频率成分的工作原理,而滤波器又是由电感电容等电子元件构成,所以有着无法克服的自身缺点,导致频谱分析显得复杂、笨重、抗干扰能力弱且价格昂贵。
如今,大规模集成电路技术和DSP数字信号技术的迅速发展,使得频谱分析仪的结构和性能有了本质性的进步。
在此之前如果采样点位N,DFT的运算需要N2次乘法操作,有着繁重的运算量。
但上个世纪Coolley和tuckey提出了TTF,可以减少到(N/2)log2N次乘法运算,因此大大的提高了效率,也使得FFT成为频谱分析的核心算法[4]。
但与此同时,FFT大量的乘法运算给数字信号处理带来了挑战,幸好可编程数字信号处理器的出现解决了这个问题。
这种采用哈佛结构的处理器可以在一个周期完成乘法的累加运算,为其提供了良好的实现平台。
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