基于dsp技术的便携式频谱分析仪的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文基于DSP技术的便携式频谱分析仪的研究姓名：陶建申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：张进明2002.5.27一一一一一一一一生巡三壁望塑主一基于DSP技术的便携式频谱分析仪的研究、。X429375脚分一之通乍摘要本课题利用数字信号处理技术针对石化企业的大型旋转机械宣一久l_运行状态进行实时在线监测和数据分析，充分利用数字信号处理器件的高速数据处理能力，并与微控制器组成双CPU系统，将数字信号处理器的高速数据处理能力与微控制器的控制能力两者的优点结合起来，可实现要求的性能

2、。kl}l文首先简要介绍了数字信号处理器件的优点及其如何实现高速数据处理。其次，本论文提出了利用数字信号处理器和微控制器相结合的解决方案，内容包括:(1)信号调理、转速测量、整周期采样、数据存储、数据分析;(2)与液晶显示器，键盘的接口，具有远程数据通信的能力。最后，对此设计方案进行了理论论证并在TI提供的实验板上就一些相关问题做了实验，取得了较为满意的结果。分析说明，该系统性能优越，操作灵活简便。关分一关键词:频谱分析仪，数字信号处理，信号调理，数据采集，数据通信第t页一一一一一一一一里鱼丝述当巡鱼匕Rese

3、archofPortableSpectrographBasedonDSPABSTRACTThispaperintroducesakindofonlineDigitalSignalsSpectrographbasedontechniqueofDSP(DigitalSignalsProcessor).Itisdevelopedfordataacquireandanalysisofcentrifugalcompressorganginpetrifactionenterprise.BecouseofDSPisgooda

4、tdataprocess.WhenDSPandMCUmakeupoftwoCPUsystemestheycanmakeuseofhighlyspeeddataprocessofDSPandcontrolofMCU(MicroControlUnit).Thiscanrealizingthefunctionofberequired.Inthispaper,firstDSPhowtorealizehighlyspeeddataprocessareintroducedsimply.Seconditintroduceth

5、esystemthatbemadeupofDSPandMCUhardwareandsoftwaretotalofsolution.Itincludesthesignalsconditioning,signalssample,datamemory,dataanalysisandprocess,telecommunication.Intheend,thetotalofsolutionisdemonstratedintheoryandistestedonthecircuitthatisgivenbyTI(TexasI

6、nstrument)andacquiresatisfactoryresults.AnalysisresultsprovetheInstrumentofonlineDigitalSignalsSpectrographisconvenienttooperateandcredibilitytorun.KEYWORDS:DigitalSignalsSpectrograph,DigitalSignalsProcess,SignalsConditioning,DataAcquisition,Telecommunicatio

7、n第11页北京化工大学学位论文绪论课题简介随着现代工业技术的进步，机电设备向大型、自动、复杂、高速等方向发展。这些设备一旦发生故障将会造成巨大经济损失。因此，对运行设备的故障预测及分析提出了更高的要求。传统的故障预测方法是:利用振动预警仪对其振动信号进行定性、宁量采集，经过仪表分析、数据处理和标准参数的对比做出判断。但其没有智能化处理功能或依靠硬件电路实现运算功能的缺点，影响了其实际的应用价值。现在己有一些用于旋转机械故障诊断，带有专家系统(人工智能)的分析软件包出售，但它们价格较高，且一般针对性强，故应用面较

8、窄。在本课题中，基于DSP技术的便携式频谱分析仪是针对这一现状开发的产品。该分析仪是高速数字信号处理芯片在实际工业生产中的一种应用，在己往的报警仪器基础上增加了“早期预警”的功能，实现了智能化。从技术层面上讲，每一种故障的发生都会伴随着设备某一特征的变化。机电设备的振动信号是其运行状态的直接反映，当设备发生故障时，振动信号在幅值或频率上有较为明显的表现，而且由频率的变化往往可以做出比较