系统总体设计方案及实现方框图.doc

简易频谱分析仪(C题)
摘要
本系统以单片机(MCU)为控制核心,辅以可编程逻辑器件(FPGA),用数字频率合成芯片AD9851产生扫频信号,利用无源混频器件ADE-1ASK实现混频,基于外差式频谱分析原理,成功实现了对频率范围为1MHz~30MHz电压有效值为20mV5Mv的信号的频谱测量与分析,并将其在示波器上显示,测量的中心频率和扫频宽度可通过键盘设置并在单片机的液晶屏上显示其频率及幅值。人机界面友好
关键词:外差式频谱分析 DDS扫频示波器显示无源混频
Facile Spectrum Analysis Apparatus
Abstract
Based on the theory of spectrum analysis, with SCM as its nucleus and FPGA as its subsidiary part, applying the DDS technology to generate frequency-scaning signals, the apparatus is able to analyze input signals and display the result on the oscillograph. The frequency of the given signal can range from 10MHz to 30MHz and the virtual volt from 20mv to 5Mv, with both central frequency and scaning frequency range changeable.
Keywords: spectrum analysis, DDS frequency scaning
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2、系统总体设计方案及实现方框图: 8
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3、理论分析与计算 9
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将频率测试范围扩展到1MHz~30MHz。 10
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DDS信号源电路
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A/D采样电路 12
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5、系统软件的设计 14
整个系统的软件设计流程: 14
6、测试数据与分析 15
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7、参考文献 16
8 结语: 16


:
采用外差原理设计并实现频谱分析仪,:
混频器
放大器
示
波
器
本机振荡器
扫频发生器
信号处理电路
显示
电路
输入
X
Y
检波器
滤波器
参考原理框图
:
(1)基本要求:可以测量频率在10MHz~30MHz范围,有效值为20mv±5mv的信号的频谱,要求输入阻抗为50Ω,频率分辨率为10k才Hz,扫频信号的中心频率以及扫频宽度可设置,利用示波器显示被测信号的频谱图,并显示间隔为1MHz的频标。
(2)发挥部分:将频率测量范围扩展至1MHz~30MH;能够识别载波频率在频率测试范围内的调幅,调频和等幅波,并测定其中心频率。调幅波的调制度=30%,调制信号的频率为20kHz;调频波的频偏为20kHz,调制信号频率为1kHz。
实现其他创新功能。
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题目明确要求用外差原理实现频谱分析,将输入信号与本振信号(扫频信号)进行混频经窄带滤波器,得到中频信号,对该中频信号进行峰值检波所得的结果就可以线性表示该频率分量的幅值,将周期性扫频信号与检波输出信号分别送示波器的X和Y信道,用示波器的X-Y显示模式,便可以在示波器上显示出被测信号的频谱图。
后级窄带滤波器的带宽大小就是频谱分析仪频率分辨率的大小,而后级窄带滤波器的带宽