基于dsp的噪声测量分析系统的研究与设计

《基于dsp的噪声测量分析系统的研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江理工大学硕士学位论文基于DSP的噪声测量分析系统的研究与设计姓名：沈秋霞申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：姚青20081215浙江理工大学硕七学位论文摘要噪声控制是环境保护的三大主题之一。目前，国内噪声测量仪器大多数是利用集成运放、电阻、电容等模拟器件设计，存在稳定性差、低效率、低精度、难调试等缺点。论文在分析国内外相关产品发展的趋势上，结合目前环境监测对噪声测量的新需求，以新型的全数字化便携式实时噪声测量分析仪为设计目标，作了相应的研究开发工作。论文重点介绍了噪声信号高速数据采集和处理系统的软硬件设计和基于DSP的噪声信号测量分析算法的研究与实现。在硬件设计上

2、，系统选用TI公司的TMS320VC5509芯片(TI)为核心处理器，以AIC23B(TI)为模数转换器，建立硬件平台。设计过程中充分利用DSP的直接存储器访问模块(DMA)、多缓冲通道串口(McBSP)和IIC模块，根据芯片支持的协议完成快速和高效的数据通信。此通信方式具有电路连接简单、性能稳定、传输速度快等优点。在理论算法上，利用MATLAB和C语言的仿真功能，讨论了各种算法的复杂度。针对倍频程和1／3倍频程算法，在一系列软件优化方法后仍达不到要求的情况下，采用了基于多抽样率算法的设计思想，结果解决了运算速度问题，并很大程度上降低了硬件要求，节省了开发成本。在基于FFT频谱分

3、析的基础上实现了ZOOM—FFT的细化频谱分析的功能扩展。此外，提出把基于小波技术的时频分析算法应用于便携式噪声测量仪器，适用于在强背景噪声下的信号检测，避免了传统使用经验值校正法或放入消声室的检测方法，提高了信号检测的正确性和便捷性。系统融合了数字信号处理技术，以数字化方式实现了20～20K声频范围内的噪声信号实时采集、实时完成频率计权、时间计权、倍频程和1／3倍频程频谱分析等功能。在国内市场，完全自主研发的同类噪声测量分析产品还很少，高端的噪声测量仪器多为进口，价格昂贵。因此，该系统具有重要的研究意义和广阔的应用前景。关键词：噪声测量分析系统；TMS320VC5509；1／3

4、倍频程；FFT；小波分析浙江理工人学硕十学位论文ResearchandDesignofNoiseMeasurementandAnalysissystembasedonDSPAbstractNoisecontrolisoneofthethreemmnthemesofenvironmentalprotection．Atpresent,mostdomesticnoisemeasuringinstrumentsmakeuseofanalogdevicessuchasintegratedoperationalamplifier，resistors，capacitorsandSOon,whi

5、chhaspoorstability，lowefficiencyandlowaccuracy．Inaddition,itisdifficulttobedebuged．Basedontheanalysisofdomesticandinternationaldevelopmenttrendsofrelatedproducts，andcombination谢ththenewrequirementsofnoisemeasurementsinthecurrentenvironmentalmonitoring，someresearcheshavedonefordesigninganall—d

6、igitalportablenoisemeasurementsystem、析mreal—timeanalysisability．Inthepaper,thehardwareandsoftwaredesignsofnoisesignalhigh-speeddataacquisitionareintroduced．ThenoisemeasllrementalgorithmbasedonDSPisstudiedandrealized．Inthehardwaredesign，thesystemhaschosenTMS320VC5509chip(TI)asthecoreprocessora

7、ndAIC23B(TDfortheADC，toestablishthehardwareplatforms．Thedesignprocesswhichaccordingtothechiptosupporttheagreement，makefulluseoftheDSPDirectMemoryAccessModule(DMA)，multi—channelbufferedserialport(McBSP)andtheIICmodule，isproVedtoberapidandeffic