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(基于TMS320F2812的音频信号分析仪的硬件设计) (基于TMS320F2812的音频信号分析仪的硬件设计)

格式:word 上传:2022-06-25 13:20:17

《(基于TMS320F2812的音频信号分析仪的硬件设计)》修改意见稿

1、“.....输入电流噪声为。时它的增益带宽为,建立时间为。原理如图。图原理图由和构成的前置放大器级提供附加的增益前端。通过环路和环路反馈使通过输入器件和的集电极电流保持恒定,由此使输入电压加在外部增益设置电阻器的两端。这就产生个从输入到输出的差分增益,。单元增益减法器消除了任何共模信号,并产生个相对于引脚电位的单端输出。共模抑制电路如图所示。图共模抑制电路还有个很重要的作用就是射随,射极跟随器又叫射极输出器,是种典型的负反馈放大器。射极限随器的电压放大倍数接近于,没有电压放大能力。但射极跟随器以很小的输人电流却可以得到很大的输出电流。因此具有电流放大及功率放大作用。输出电压能够在较大范围内跟随输入电压作线性变化,输出信号和输入信号可以完全隔开,可以做多级放大器的中间级,即缓冲级以及输入输出信号同相等特点。滤波电路系统设计要求输入信号为......”

2、“.....故选用截止频率为的低通滤波器进行滤波,这里选用滤波电路进行设计。设计电路如图所示。图滤波电路放大电路般输入的音频信号是非常微弱的,只有几十毫伏到几百毫伏,对其进行分析比较困难,所以在滤波得到以下的信号成分后进行信号的放大,然后再进行模数转换及傅立叶运算,有利于分析信号的频率及各频率点的幅度。是个使用只外部电阻器就可以设置从到任何要求的增益,的值还确定了前级运放的跨导。当减小时,放大倍数增大,对输入三极管的跨导渐渐地增大,这具有明显的优点放大倍数增加使得开环增益增大,因此减小了与增益有关的误差由和前置运放跨导确定的增益带宽乘积增加,因此频率响应得到改善主要由输入三极管集电极电流和基极电阻确定的输入电压噪声减小到。放大电路如图所示。图放大电路内部增益电阻器和的阻值为,增益公式为因此模数转换模块在信号进行快速傅里叶变换前......”

3、“.....这就要用到模数转换器,模数转换器有以下主要技术指标分辩率指数字量变化个最小量时模拟信号的变化量,定义为满刻度与的比值。分辩率又称精度,通常以数字信号的位数来表示。转换速率是指完成次从模拟转换到数字的转换所需的时间的倒数。采样时间则是另外个概念,是指两次转换的间隔。为了保证转换的正确完成,采样速率必须小于或等于转换速率。因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。常用单位是和,表示每秒采样千百万次。量化误差由于的有限分辩率而引起的误差,即有限分辩率的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率的转移特性曲线直线之间的最大偏差。通常是个或半个最小数字量的模拟变化量,表示为。偏移误差输入信号为零时输出信号不为零的值,可外接电位器调至最小。在选用转换器时,应考虑将它应用于什么样的系统中......”

4、“.....本次设计采用美国公司生产的,下面就器件的性能对作详细分析。是种高性能位转换芯片,它自带采样保持器,最高采样频率可达,采样结果全位并行输出,采用单电源供电。在分辨率上,位数越高,其分辨率越高,如果对个电压进行采样,位的分辨率是,对于高精度的要求,满足系统的要求。在采样速率上,的采样频率最高,此时采样时间是,课题要求输入信号是,所以采样速率必须大于等于,也就是采样时间保持小于,完全满足。的量化误差是,量化误差值是,量化误差很小。精度上完全满足系统所需的精度。其电路原理图如图。图原理图其中作为与的数据缓冲器和变压器,位的通过两片位做数据缓冲,由于的电压是,所以通过将口电压装换成然后送至的。可以通过其端和端设置将数据从口传送至口,或从口至口。具体设置见表。表的次完整操作过程是由启动转换和读数据两部分构成。和两根信号线控制着整个操作时序......”

5、“.....使得的使用很灵活,般使用以下两种方法。始终接低电平,由来控制操作,时序如图。的下跳沿将启动次新的转换,在转换的同时将输出前次转换的结果在转换结束之后,输出本次转换结果。所以在这种方式下有两种操作方式图控制时序图转换与读数同时进行让为低启动转换,在转换的同时读上次的转换结果,但是由于启动转换后上次的转换结果只在内有效,所以必须在启动转换后内读数才有效,否则数据无效。先转换,后读数让为低启动转换,查询信号线直到其变高表示转换完毕,读转换数据,再开始下次的转换。由控制操作时序如图所示。这种情况操作比较简单,同时为低将启动转换为低,为高将输出转换数据。图控制时序图对初始化和启动程序如下于技术的音频处理器更是以其无以伦比的优势成为业界研究的主题。系统方案确定之后,就是硬件部分的设计。由于是整个系统的核心......”

6、“.....对整个电路进行模块化设计。整个硬件平台包括核心模块转换模块,滤波模块,共模抑制等模块。硬件设计完成之后,进行系统的软件设计。与系统的可编程器件相对应,本系统软件是核心处理单元的软件设计。软硬件的设计完成后,进行了系统调试。因为本系统使用的主要器件,因此调试工作主要集中在软件的修改上。本系统采用公司的平台制作音频处理器,通过测试,基本可用于均衡效果的模拟和诸如混响等音效功能,可以有很强的灵活性和可扩展性。今后只需将新的音频处理算法烧写到中,在不需修改电路的情况下即可使音频处理器具有更多更新的音效处理效果。下步工作展望由于时间有限,课题期间我们只是侧重于基于技术的硬件平台的设计与实现,所以整个硬件平台只是实现了音频器的基本的主体功能,在本次的音频信号分析仪设计中,由于没有很好的硬件设备,缺少信号传感器,所以没有真正去分析个音频信号......”

7、“.....虽然信号发生器输出的波形很特殊,都是周期信号,完全不符合自然界中的杂乱的音频信号,但此次设计仍然可以对这些信号进行分析,可以测量信号的频率成分和各频率的功率。基于的数字音频处理器能为我们提供更好的声音品质,而且使用方便灵活可靠,而且价格低廉,随着和数字音频技术的发展,数字音频处理器将会得到更广泛的应用。参考文献彭启踪,李玉柏,管庆技术发展与应用北京高等教育出版社,季学锋,种基于的多路音视频采集处理系统的设计合肥工业大学胡剑凌,徐盛,数字信号处理系统的应用和设计上海上海交通大学出版社,清源科技硬件开发教程北京机械工业出版社系列原理与应用北京电子工业出版社戴逸民,梁小雯,裴小平基于的现代电子系统设计北京电子工业出版社,李哲英,骆丽,刘元盛基础理论与应用技术北京北京航空航天大学出版社......”

8、“.....张雄伟,曹铁勇芯片的原理与开发应用北京电子工业出版社,张雄伟等集成开发与应用实例北京电子工业出版社,李哲英基本理论与应用技术北京北京航空航天大学出版社,尹勇集成开发环境使用指南北京北京航空航天大学出版社,陈金鹰技术及应用北京机械工业出版社,赵红怡技术与应用实例北京电子工业出版社,苏涛实用技术西安西安电子科技大学出版社,周霖信号处理技术应用北京国防工业出版社,黄凤英原理及应用南京东南大学出版社,邹彦原理及应用北京电子工业出版社,苏涛等接口电路设计与编程西安西安电子科技大学出版社,章云控制器及其应用北京机械工业出版社,宁改娣,杨拴科控制器原理及应用北京科学出版社,,,,,,,,致谢本文的研究主要是在我的导师的精心指导和悉心关怀下完成的,在我的学业和论文的研究上其中无不倾注着导师辛勤的汗水和心血。导师的严谨治学态度渊博的知识精神使我深受启迪......”

9、“.....我不仅学到了扎实宽广的专业知识,也学到了做人的道理。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意,在多年的学习生活中,还得到了许多同学师兄弟和师姐妹的热心关怀和帮助,无论是己经毕业的还是仍在学校里,大家始终如。在论文的撰写和修改过程中,特别感谢张先庭老师和赵永建同学的帮助。在这个集体里面我深深感受到同心协力的奋斗精神,大公无私的互助氛围,也为能有这样的同门朋友感到万分的欣慰和幸运。在此,向所有关心过我帮助过我指导过我的老师家人和朋友表示由衷的感谢,衷心的感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家和教授,附录信号预处理及转换控制器通道指针启动并转换完成以后,要对转换的数据进行读操作,程序如下键盘及显示模块显示模块采用液晶显示,其电路原理如图。其中作为个数据缓冲器连接和显示器,的接的,写信号与显示器的及的相连,的脚接显示器的端作为片选信号与显示器的......”

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