2007年全国大学生电子设计大赛本科类及高职类信号处理部分试题.doc

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse音频信号分析仪(A题)【本科组】一、任务设计、制作一个可分析音频信号频率成分,并可测量正弦信号失真度的仪器。二、(1)输入阻抗:50Ω(2)输入信号电压范围(峰-峰值):100mV~5V(3)输入信号包含的频率成分范围:200Hz~10kHz(4)频率分辨力:100Hz(可正确测量被测信号中,频差不小于100Hz的频率分量的功率值。)(5)检测输入信号的总功率和各频率分量的频率和功率,检测出的各频率分量的功率之和不小于总功率值的95%;各频率分量功率测量的相对误差的绝对值小于10%,总功率测量的相对误差的绝对值小于5%。(6)分析时间:5秒。应以5秒周期刷新分析数据,信号各频率分量应按功率大小依次存储并可回放显示,同时实时显示信号总功率和至少前两个频率分量的频率值和功率值,并设暂停键保持显示的数据。(1)扩大输入信号动态范围,提高灵敏度。(2)输入信号包含的频率成分范围:20Hz~10kHz。(3)增加频率分辨力20Hz档。(4)判断输入信号的周期性,并测量其周期。(5)测量被测正弦信号的失真度。(6)其他。三、,必须自备,亦可自制。、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序、和完整的测试结果用附件给出。无线识别装置(B题)【本科组】一、任务设计制作一套无线识别装置。该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成,其方框图参见图1。阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。D阅读器应答器耦合线圈耦合线圈外接单电源图1无线识别装置方框图装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能,频率和调制方式自由选定。不得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈,用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。±(,绕好取下,用绝缘胶带固定即可)。线圈间的介质为空气。两个耦合线圈最接近部分的间距定义为D。阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。二、(1),阅读器用外接单电源供电。阅读器采用发光二极管显示识别结果,能在D尽可能大的情况下,识别应答器的有无。识别正确率≥80%,识别时间≤5秒,耦合线圈间距D≥5cm。(2)应答器增加编码预置功能,可以用开关预置四位二进制编码。阅读器能正确识别并显示应答器的预置编码。显示正确率≥80%,响应时间≤5秒,耦合线圈间距D≥5cm。(1)应答器所需电源能量全部从耦合线圈获得(通过对耦合到的信号进行整流滤波得到能量),不允许使用电池及内部含有电池的集成电路。阅读器能正确读出并显示应答器上预置的四位二进制编码。显示正确率≥80%,响应时间≤5秒,耦合线圈间距D≥5cm。(2)阅读器采用单电源供电,在识别状态时,电源供给功率≤2W。在显示编码正确率≥80%、响应时间≤5秒的条件下,尽可能增加耦合线圈间距D。(3)应答器增加信息存储功能,其存储容量大于等于两个四位二进制数。装置断电后,应答器存储的信息不丢失。无线识别装置具有在阅读器端写入、读出应答器存储信息的功能。(4)其他。三、说明设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序用附件给出。数字示波器(C题)【本科组】一、任务设计并制作一台具有实时采样方式和等效采样方式的数字示波器,示意图如图1所示。图1数字示波器示意图二、(1)被测周期信号的频率范围为10Hz~10MHz,仪器输入阻抗为1MW,显示屏的刻度为8div×10div,垂直分辨率为8bits,水平显示分辨率≥20点/div。(2)垂直灵敏度要求含1V/div、。电压测量误差≤5%。(3)实时采样速率≤1MSa/s,等效采样速率≥200MSa/s;扫描速度要求含20ms/div、2μs/div、100ns/div三档,波形周期测量误差≤5%。(4)仪器的触发电路采用内触发方式,要求上升沿触发,触发电平可调。(5)被测信号的显示波形应无明显失真。(1)提高仪器垂直灵敏度,要求增加2mV/div档,其电压测量误差≤5%,输入短路时的输出噪声峰-峰值小于2mV。(2)增加存储/调出功能,即按动一次“存储”键,仪器即可存储当前波形,并能在需要时调出存储的波形予以显示。(3)增加单次触发功能,即按动一次“单次触发”键,仪器能对满足触发条件的信号进行一次采集与存储(被测信号的频率范围限定为10Hz~50kHz)。(4)能提供频率为100kHz的方波校准信