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武大音频信号分析仪时间:2009-07-3011:43:55来源:国外电子元器件作者:廖艳闺,李刚,唐晓庆,岑博武汉大学引言 音频信号分析仪利用频谱分析原理来分析被测信号的频率、频谱及波形。常用的频谱分析方法有:扫频法、数字滤波法、FFT法。这里提出一种基于FFT方法的音频信号分析仪设计方案,通过快速傅里叶变换(FFT)把被测的音频信号由时域信号转换为频域信号,将其分解成分立的频率分量,在此基础上对其进行各种分析,达到与传统频谱分析仪同样效果。该系统设计可应用于音频制作、信号分析等领域,具有一定的科学价值和实用价值。2方案论证2.1前级信号调理方案 考虑到尽量扩大信号动态范围,又为了保证测量精度,尽量减小通道间干扰,该系统设计采用多路多级放大器对信号放大不同的固定倍数,使信号达到A/D采样精度范围,在数据处理时再缩小相应倍数,从而得到信号正确幅值。该方案通道间干扰小,但小信号放大硬件部分较复杂。2.2频率分量检测方案 该系统设计采用频域处理法。先对信号A/D采样,再运用FFT处理,可得信号频谱,则可方便得到各频率分量的幅值和功率等信息。但对于非周期信号,由于信号截断的缘故,将造成频谱泄漏和栅栏效应而引入误差,但可分别通过加窗或增加FFT运算点数减小误差。该方案是基于单片机AT89S52和FPGA的快速数据处理平台,采用频域处理法,精度高,速度快。3系统总体设计 该系统采用单片机与FPGA相结合作为控制核心与数据处理核心。系统尤其要注意小信号处理,信号多路分级放大,调理到A/D转换器适合采样的输入范围内,经过抗混叠滤波后,一路送给AD637进行有效值检测计算总功率,另一路送给A/D转换器进行采样。根椐频率分辨率来……