2009年全国电子设计大赛F题--数字幅频均衡的功率放大器.doc

2009全国大学生电子设计竞赛题目F:
《数字幅频均衡功率放大器》薄利多销(看一下,绝对不会错)
参赛学生:梁杰徐宋静刘玉河
指导教师: 赵正敏杨定礼
学校:淮阴工学院
院系: 电子与电气工程学院
2009年9月5日
摘要:
本系统采用DSP作为主控制器,通过前置放大、滤波,经AD转换,对信号进行采样,把连续信号离散化,然后通过离散傅氏变换(DFT)运算,在时域和频域对音频信号各个频率分量以及功率等指标进行分析和处理,最后通过低频功放将信号放大,并通过计算机辅助设计软件MATLAB将处理后的参数送入DSP,同时将信息在液晶屏上显示出来。
关键词:DSP、FFT、数字均衡、低频功放、MATLAB
1 引言
随着数字信号处理(DSP)技术的发展,DSP技术已广泛应用于各个领域。借助于现代数字电子及数字信号处理技术,古老的音响技术也焕发出新的活力。本次大赛中我们选择了F题,围绕这一课题我们进行方案选择与论证、系统的软硬件设计与调试,基本实现了课目的各项指标也要求。并在此基础上,撰写了本报告的。
整个系统分为前置放大、信号滤波、数字均衡及功率放大几个部分,以下分别介绍。
2 前置放大器的设计
前置放大的硬件设计和带阻网络
前置放大的硬件设计
可控增益宽带放大器由芯片AD603构成。AD603为单通道、低噪声、增益变化范围线性连续可调的可控增益放大器,AD603的带宽为90MHz时,其增益高达30dB. 本课题中,我们选择两片AD603,。

带阻网络设计
本题中要求,所制作的带阻网络对前置放大电路所输出的信号进行滤波,根据题目要求,。

根据题目中所给的阻带网络结构,我们采用Multisim进行了辅助分析与设计,。

,在以10kHz时输出信号电压幅度为基准,达到了最大衰减的要求。
3 数字均衡方法比较与选择
在音响系统中,均衡器可以分别调节音频信号的各频率成分增益,从而可以补偿扬声器和声场的缺陷。均衡器可分为三类:图示均衡器,参量均衡器和房间均衡器。传统的均衡器仅将音频信号按高频、中频、低频三段频率进行调节。采用数字信号处理技术可以实现对音频信号的更精细的调节,这类均衡器称为数字均衡器。数字均衡器可以作成图示EQ、参量EQ或者两者兼有的EQ,不仅性能指标优异,操作方便,而且还可同时储存多种用途的频响均衡特性,以供不同节目要求选用。数字均衡可以做到10段参量均衡和29段图示均衡,结合其它功能,如噪声门功能等。
在本次设计中,我们给出了一个有参量EQ或者两者兼有的EQ。其设计过程如下:
数字均衡器实现方案选择
方案一:采用ARM(嵌入式系统)实现数字均衡
基于精简指令集(RISC)的32位ARM微控制器具有一定的数字信号处理能力,可以用来实现简单的数字均衡器,但当均衡器的功能及性能要求较高时,ARM就不能胜任了。
方案二:采用基于DSP的数字信号处理系统
数字信号处理器具有强大的数字信号处理功能,能够胜任较为复杂的音频信号的各种处理功能,速度快,功耗低。但是DSP弱于事务管理。往往要结合其