数字频谱分析仪设计本科毕业论文.doc

本科生毕业论设计
论文题目
:
数字频谱分析仪
姓名
:
熊毛
学号
:
1020630208
班级
:
10206302
年级
:
2010级
专业
:
电子科学与技术
学院
:
机械与电子工程学院
指导教师
:
王海涛
完成时间
:
2014年6月12日
作者声明
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特此声明。
毕业设计(论文)作者(签字):
签字日期: 年月日

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学位论文指导教师签名:
年月日
数字频谱分析仪
熊毛
Digital Spectrum Analyzer
XiongMao
2014年 6 月12日
摘要
频谱分析仪是一种测量无线通信信号的常用工具,它对从事电子产品研发、生产以及检验扮演中重要的角色。在本文中将介绍一种基于快速傅里叶变换算法(FFT)的数字式频谱分析仪。
离散傅里叶变换DFT是一种将信号从时域变换成频域的变换,快速傅里叶变换FFT是与离散傅里叶变换相同的一种变换,是一种快速有效地减少DFT计算次数的算法,可以很明显地减少运算量,很大地提升DFT运算速度,运算的时间缩短了1到2个数量级,从而使DFT变换的应用更加快速普遍。FFT是数字信号处理中最基本的运算,已经普遍应用到数字频谱分析仪设备中,像电子医学通讯之类的,以及在雷达定位和天文学研究等领域。现在基于快速傅里叶变换( FFT) 的数字式频谱分析仪主要是通过傅里叶变换运算将被测实时信号分解成独自分立的频率分量,这样的效果不仅可以满足前期频谱分析仪的功能,而且在原理上这种频谱分析仪运用了数字的方法直接由模数转换器( ADC) 对输入信号取样, 再经FFT算法处理后获得频谱分布图进行LCD显示。
本文介绍了FFT的算法原理,以及如何利用单片机通过FFT算法来实现频谱。单片机的优点是较高的性价比和较低的成本,其缺点是无法很好的解决在FFT运算中运算速度及RAM容量的问题。本文采用高速单片机为核心,分别采用浮点和定点方法实现了FFT运算,并采用液晶显示输出结果。
采用单片机实现FFT的方法,对于如何在便携式、小型化、低价位的电子产品中嵌入复杂的算法设计具有重要的应用价值和市场前景,必将得到较为广泛的应用。
关键词:离散傅里叶变换(DFT); 快速傅立叶变换(FFT); 单片机; 频谱分析仪

ABSTRACT
Spectrum analyzer monly used tools in a munication signal measurements, it engaged in electronic product development, production and testing plays an important role. In this article introduces a fast Fourier transform algorithm based on digital spectrum analyzer.
The discrete Fourier transform DFT is a signal from the time domain into the frequency domain transform, fast Fourier transform FFT is a kind oftransformation and the discrete Fourier transform, is an effective way to reducethe number of DFT calculation algorithm, can obviously reduce the amount putation, greatly enhance the speed of DFT, operation time by one to two orders of magnitude, so that the application of DFT transform more q