基于DSP的动态信号分析仪的研究与开发
发布时间：2021-04-30 11:01
本文的主要工作是研究和开发了一种基于数字信号处理器（DSP）的新一代动态信号分析仪。通过DS P应用系统程序设计、数字信号处理算法程序设计、复杂可编程逻辑器件（CPLD）译码和分频程序设计,完成了对四路模拟信号的实时采样,实现了基本的数字信号分析功能。具体研究内容如下:对高性能的DSP芯片TMS320C6713进行了深入的研究,使用DSP/BIOS工具对DSP的片内存储器、扩展的直接存储器访问（EDMA）、多通道缓冲串口（McBSP）等硬件进行配置,用锁相环技术提高DSP以及外围设备的工作时钟,在线的情况下通过编程对系统的工作时钟进行控制。设计了串行的24位Σ-Δ型模数转换芯片ADS1271分别在帧同步和SPI串行接口方式下与TMS320C6713提供的外围设备McBSP的接口控制程序,实现了模数转换器和DSP的串行通信。采用了EDMA实现数据搬移,通过USB2.0与上位机通信,用硬件中断管理解决了中断嵌套的问题,以及CPLD程序设计实现译码和分频功能。在DSP芯片内实现了数字信号处理的一些基本的算法,可以作快速傅立叶变换（FFT）、加窗、功率谱估计、有限脉冲响应（FIR）低通滤波器、...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
1.2 数据采集与处理的发展现状
1.3 本论文研究的内容
第二章 多通道动态信号分析仪总体设计及功能介绍
2.1 引言
2.2 多通道信号分析仪总体设计
2.2.1 多通道动态信号分析仪的总体结构
2.2.2 多通道动态信号分析仪的子系统及组成
2.3 系统芯片选型及介绍
2.3.1 数字信号处理器－TM5320C6713
2.3.2 模数转换器－AD51271
2.3.3 复杂可编程逻辑器件－CPLD
2.3.4 通用串行总线U582.0－CY7C68013
2.3.5 存储器－MT48LC8M16A2&AM29LV8008
2.2.6 动态信号分析仪设计技术指标
2.4 本章小结
第三章 动态信号分析仪系统数据采集部分程序设计
3.1 引言
3.2 程序设计环境介绍
3.2.1 CCS 开发环境
3.2.2 ISE 工程管理器－Project Navigator
3.3 动态信号分析系统的DSP 程序设计
3.3.1 程序总体结构
3.3.2 DSP 的初始化
3.3.3 模数转换模块控制程序设计
3.3.4 DSP 主程序设计
3.4 CPLD 中的程序设计
3.4.1 CPLD 译码功能的软件实现
3.4.2 CPLD 分频功能的软件实现
3.5 实验结果
3.6 本章小结
第四章 动态信号分析系统信号处理程序设计与实现
4.1 引言
4.2 快速傅立叶变换（FFT）算法的DSP 程序实现
4.3 加窗的DSP 程序设计及实现
4.4 功率谱估计
4.5 动态测试信号抽取和频率细化的实现
4.5.1 动态测试信号抽取功能的设计
4.5.2 频率细化（ZOOM）的实现
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 本文的主要工作和贡献
5.2 后续研究工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的主要论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Σ-Δ模拟/数字转换器综述[J]. 张媛媛,姜岩峰. 微电子学. 2006(04)
[2]DSP在图像高速采集中的应用[J]. 柳伟生,孙秋柏,吴庆洪,李健兵. 自动化技术与应用. 2005(12)
[3]实时图像处理系统中EDMA实现数据搬移[J]. 李宝林,黄席樾,杨尚罡,刘欣. 信息技术. 2005(09)
[4]TMS320C6000系列DSP的SPI接口设计[J]. 陈明意. 武汉化工学院学报. 2004(02)
[5]基于TMS320C6711处理器的存储体系设计与实现[J]. 白建军,屠海蓉. 装备指挥技术学院学报. 2004(02)
[6]Σ-Δ模数转换器工作原理及应用[J]. 阙大顺,高勇,王燕莉. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2003(06)
[7]通过SPI接口协议实现DSP与其它设备的通信[J]. 张锐. 国外电子元器件. 2003(08)
[8]浅谈TMS320C6000中断程序的实现方法[J]. 杨辉,秦品健. 信息技术. 2002(09)
[9]从TMS320C6000EDMA的结构来理解和优化其应用（连载二）[J]. 丁刚. 无线电工程. 2002(08)
[10]从TMS320C6000EDMA的结构来理解和优化其应用（连载一）[J]. 丁刚. 无线电工程. 2002(07)
本文编号：3169406
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
1.2 数据采集与处理的发展现状
1.3 本论文研究的内容
第二章 多通道动态信号分析仪总体设计及功能介绍
2.1 引言
2.2 多通道信号分析仪总体设计
2.2.1 多通道动态信号分析仪的总体结构
2.2.2 多通道动态信号分析仪的子系统及组成
2.3 系统芯片选型及介绍
2.3.1 数字信号处理器－TM5320C6713
2.3.2 模数转换器－AD51271
2.3.3 复杂可编程逻辑器件－CPLD
2.3.4 通用串行总线U582.0－CY7C68013
2.3.5 存储器－MT48LC8M16A2&AM29LV8008
2.2.6 动态信号分析仪设计技术指标
2.4 本章小结
第三章 动态信号分析仪系统数据采集部分程序设计
3.1 引言
3.2 程序设计环境介绍
3.2.1 CCS 开发环境
3.2.2 ISE 工程管理器－Project Navigator
3.3 动态信号分析系统的DSP 程序设计
3.3.1 程序总体结构
3.3.2 DSP 的初始化
3.3.3 模数转换模块控制程序设计
3.3.4 DSP 主程序设计
3.4 CPLD 中的程序设计
3.4.1 CPLD 译码功能的软件实现
3.4.2 CPLD 分频功能的软件实现
3.5 实验结果
3.6 本章小结
第四章 动态信号分析系统信号处理程序设计与实现
4.1 引言
4.2 快速傅立叶变换（FFT）算法的DSP 程序实现
4.3 加窗的DSP 程序设计及实现
4.4 功率谱估计
4.5 动态测试信号抽取和频率细化的实现
4.5.1 动态测试信号抽取功能的设计
4.5.2 频率细化（ZOOM）的实现
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 本文的主要工作和贡献
5.2 后续研究工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的主要论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Σ-Δ模拟/数字转换器综述[J]. 张媛媛,姜岩峰. 微电子学. 2006(04)
[2]DSP在图像高速采集中的应用[J]. 柳伟生,孙秋柏,吴庆洪,李健兵. 自动化技术与应用. 2005(12)
[3]实时图像处理系统中EDMA实现数据搬移[J]. 李宝林,黄席樾,杨尚罡,刘欣. 信息技术. 2005(09)
[4]TMS320C6000系列DSP的SPI接口设计[J]. 陈明意. 武汉化工学院学报. 2004(02)
[5]基于TMS320C6711处理器的存储体系设计与实现[J]. 白建军,屠海蓉. 装备指挥技术学院学报. 2004(02)
[6]Σ-Δ模数转换器工作原理及应用[J]. 阙大顺,高勇,王燕莉. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2003(06)
[7]通过SPI接口协议实现DSP与其它设备的通信[J]. 张锐. 国外电子元器件. 2003(08)
[8]浅谈TMS320C6000中断程序的实现方法[J]. 杨辉,秦品健. 信息技术. 2002(09)
[9]从TMS320C6000EDMA的结构来理解和优化其应用（连载二）[J]. 丁刚. 无线电工程. 2002(08)
[10]从TMS320C6000EDMA的结构来理解和优化其应用（连载一）[J]. 丁刚. 无线电工程. 2002(07)
本文编号：3169406
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