一种基于FPGA的数字频谱仪设计与实现.doc
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1、一种基于FPGA的数字频谱仪设计与实现频谱分析仪主要用于信号成分分析,其应用领域相当广泛,在电磁干扰侦测分析、无线电通信、卫星接收系统等方面均有涉及。就具体信号分析手段而言,传统时域波形分析的确能够直观观察信号的幅度、频率、波形等响应变化,但局限于低频信号,高速信号下时域分析有着必然的缺憾。频谱分析是指将信号的频率、幅值等信息在频域中表示的一种分析方法,它对于任意信号进行傅里叶变换,进而将其分解为若干单一的谐波分量来研究,以获得信号的频率结构以及各谐波幅值和相位信息,这对于高频信号以及复杂信号分析意义十分重大。可以看出,频谱分析仪的重点是幅频特性与相频特性,尤其是幅频特性的计算。1、核心原理论
2、证对于频谱分析仪,就具体的实现原理而言,主要存在三种思路:多通道并行滤波式、扫频外差分析式以及直接FFT式。1.1、多通道并行滤波式多通道并行滤波式方案的核心在于多个滤波器的制作,其思路主要是将全频段等分为若干个通带不重叠(或部分重叠)的带通滤波器,这些滤波器的过渡带带宽、甚至通带最大允许衰减等参数都几乎一致,仅仅是通带频率范围不一致。当信号并行送入每个滤波器之后,对于各个滤波输出进行能量检测,从而进一步确定各个频段的信号幅度,绘制出频谱图。显然,只有谐波分量对应频段的滤波器,输出信号可以采集到能量值,且能量值随谐波分量增大而增大。这种传统模拟频谱仪的缺点在于过于依赖模拟电路的搭建,硬件要求很
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