本科毕业论文---通信类.doc

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1、通信技术毕业论文通信技术毕业论文题目：基于NiosII的音频信号分析仪设计专业：通信工程27通信技术毕业论文目录摘要ⅠABSTRACTⅠ1引言11.1SoC概述11.1.1SOC技术发展11.1.2SOC设计的关键技术11.1.3SOC用途分类11.1.4SoC与应用概念11.1.5SoC的实现11.2本文所做的工作12FPGA开发技术概述22.1FPGA技术特点22.1FPGA开发流程22.3quartusII软件及NiosII软件介绍52.3.1quartusⅡ软件介绍72.3.2NiosII软件介绍92.3.3以数码管闪烁

2、控制为例介绍quartusII软件及NiosII软件103语音信号处理113.1数字信号处理123.1.1傅里叶变换133.1.1.1连续时间非周期信号153.1.1.2连续时间周期信号193.1.1.3离散时间非周期信号193.1.1.4离散时间周期信号193.1.1.5快速傅里叶变换（FFT）193.2语音信号处理214音频信号分析仪设计244.1设计思想254.2设计流程254.2.1系统具体设计与实现254.2.1.1前端可控增益放大电路及增益控制电路254.2.1.2混叠滤波254.2.1.3A/D转换254.2.1.

3、4数字滤波及Nios实现方式264.2.1.4.1NiosII软核配置过程284.2.1.4.2QuartusII综合284.2.2理论分析与参数设计294.2.3软件设计294.2.3测试仪器294．2.4指标测试结果306参考文献307致谢3127通信技术毕业论文基于NiosⅡ的音频信号分析仪设计摘要 本系统基于AlteraCycloneII系列FPGA嵌入高性能的嵌入式IP核(Nios)处理器软核，代替传统DSP芯片或高性能单片机，实现了基于FFT的音频信号分析。并在频域对信号的总功率，各频率分量功率，信号周期性以及失真度

4、进行了计算。并在FPGA中嵌入了8阶IIR切比雪夫（Chebyshev）II型数字低通滤波器，代替传统有源模拟滤波器实现了性能优异的音频滤波。配合12位A/D转换芯片AD1674，和前端自动增益放大电路，使在50mV到5V的测量范围下，单一频率功率及总功率测量误差均控制在1%以内。关键词：FPGA；IP核；FFT；IIR；AbstractThissystemisbasedonIPcore(Nios)soft-coreprocessorsembeddedintheFPGAofAlteraCycloneIIfamily.Instea

5、dofusingDSPormicrocontroller,weuseNiosIItoperformalow-costFFT-basedanalysisoftheaudiosignal.Andwecaculatedthepowerofthewholesignal,thepowerofeachfrequencepointthatcomponentedthesignal.Bytheway,weanlysiseditsperiodicityanddistortion.Wealsoembeddedan8-orderChebyshevIII

6、IRdigitallow-passfiltertoreplacethetraditionalanalogActiveFiltertoperformanexcellentaudiofilter.With12bitA/DconverterchipAD1674,andthefront-endautomaticgainamplifier,thissystem’ssingle-frequencypowerandtotalpowermeasurementerrorisbelow1%in50mVto5Vmeasurementrange.Key

7、word:FPGA；IPcore;FFT;IIR; 27通信技术毕业论文27通信技术毕业论文27通信技术毕业论文27通信技术毕业论文1引言1.1SOC概述片上系统（SoC：System-on-a-chip）指的是在单个芯片上集成一个完整的系统，对所有或部分必要的电子电路进行包分组的技术。所谓完整的系统一般包括中央处理器(CPU)、存储器、以及外围电路等。从狭义角度讲,它是信息系统核心的芯片集成,是将系统关键部件集成在一块芯片上;从广义角度讲,SoC是一个微小型系统,如果说中央处理器(CPU)是大脑,那么SoC就是包括大脑、心脏、

8、眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将SoC定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上,它通常是客户定制的,或是面向特定用途的标准产品。SoC将系统的主要功能综合到一块芯片中，本质上是在做一种复杂的IC设计。与普通的集