(ti杯获奖论文)双路低频信号发生及分析仪

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1、2012山东省大学生电子设计竞赛题目：双路低频信号发生及分析仪（E题）2012年9月17日34双路低频信号发生及分析仪烟台大学韩枫陈祥旭杜东硕专家点评：该作品采用Altera的EP2C35F484芯片作为信息处理核心，完成了VGA显示的双路低频信号发生及分析。该系统主要由A/D转换模块，D/A转换模块，信号叠加电路模块，FPGA控制和处理模块，VGA显示模块，PWM波生成模块及频谱分析模块组成。实现了1K～2K任意预置的四种模拟信号的输出，每种信号能以10Hz步进，频率和幅度均可单独预置。系统可产生两路频率相同相位差可预置的双相正弦信号，能够对两路正弦

2、信号进行合成及频谱分析，且在VGA上显示信号的频率和幅度以及信号频谱。论文方案论证充分，理论分析与计算正确，测试方案合理，测试结果可信。设计报告规范性方面还需进一步提高。烟台大学光电信息学院王中训教授摘要：本系统设计使用Altera的EP2C35F484芯片作为信息处理核心，完成了VGA显示的双路低频信号发生及分析。本系统主要由A/D转换模块，D/A转换模块，信号叠加电路模块，FPGA控制和处理模块，VGA显示模块，PWM波生成模块及频谱分析模块组成。本系统实现了1K～2K任意预置的四种模拟信号的输出，每种信号能以10Hz步进，频率和幅度均可单独预置。

3、系统可产生两路频率相同相位差可预置的双相正弦信号，能够对两路正弦信号进行合成及频谱分析，且在VGA上显示信号的频率和幅度以及信号频谱。通过测试，本设计系统性能良好，各项指标均能较好地完成设计要求，同时本系统将输出频率扩展到1MHz，且每种信号可以以1Hz～10Hz任意步进。关键词：VGA显示；频谱分析；A/D转换；预置；PWM波；任意步进Abstract:ThissystemusetheEP2C35F484AltearchipasprocessingcoretocompletetheVGAdisplayoftwowaylowfrequencysigna

4、loccurredandanalyzer.ThissystemconsistsofA/Dconvertermodule,D/Aconvertermodule,Signalsuperimposedcircuitmodule,FPGAcontrolandprocessingmodule,VGAdisplaymodule,PWMwavesgeneratemodule,frequencysignalmodule.Thissystemrealized34the1k～2ktwowayfouranalogsignaloutputpresetarbitrary,eac

5、hsignalstepby10Hz,frequentandamplitudecanbepresetaloneandproducethesamefrequencybutphasedifferenceofthetwopre-phasesinusoidalsignal,thetwosinusoidalsignalsofthesignalgeneratoroutputcanbesynthesizedandAnalysisinfrequency.andtheVGAdisplaysignal'sfrequencyandamplitude,aswellasthesi

6、gnalfrequencyspectrum.Throughtesting,thedesignofthesystemisgood.Theindicatorscanbetterfulfillthedesignrequirements,andWeextendoutputfrequencyto1MHz.Andeachsignalcanstepby1Hz～10Hzarbitrary.Keyword：VGADisplay;Analysisinfrequency;A/DconversionPreset;PWMWave;presetarbitrary目录1.方案选择与

7、论证51.1主控制器的选择51.2DA转换电路的选择61.3波形生成方案的选择61.4信号频率成分检测的方案选择61.5幅度调制方案的选择61.6解决频谱泄漏方案的选择72.理论分析与计算72.1.1相位累加器72.1.2相位调制器72.1.3波形存储器产生任意波形72.1.4数模（D/A）转换和滤波部分72.3FFT对信号进行频谱分析的实验原理82.4计算频率模长83.硬件电路设计93.1双路DAC902的设计93.2信号叠加电路的设计93.3模数转换器ADS828的设计94.软件设计104.1系统软件（见附录7）104.2软件组成104.3信号发

8、生器的设计114.4频域分析仪的设计124.4.1FFT处理模块124.4.2RAM模块124