基于虛擬儀器的實(shí)時(shí)頻譜分析儀設(shè)計(jì).pdf

1、頻譜分析儀是電子測量儀器中應(yīng)用非常廣泛的一種儀器。一臺(tái)高性能頻譜儀,即可完成大部分信號分析、射頻測試功能。采用快速傅里葉變換(FFT)分析法的現(xiàn)代實(shí)時(shí)頻譜儀的出現(xiàn),進(jìn)一步將頻譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到快速變化的瞬態(tài)信號測試、寬帶實(shí)時(shí)信號分析中。目前,我國的高檔頻譜分析設(shè)備主要依賴進(jìn)口,價(jià)格昂貴。
　　虛擬儀器充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,在基本硬件的支持下,利用軟件完成數(shù)據(jù)的采集、控制、數(shù)據(jù)分析和處理以及測試結(jié)果的顯示等,通過軟

2、、硬件的配合來實(shí)現(xiàn)電子測量儀器的各種功能。虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn),”硬件軟件化”的構(gòu)想,使發(fā)展低成本頻譜分析設(shè)備成為可能。
　　論文融合了實(shí)時(shí)頻譜分析和虛擬儀器這兩種前沿技術(shù)。采用FPGA(Field Pro-grammable Gate Array現(xiàn)場可編程門陣列)用LE(Logic Element邏輯單元)和觸發(fā)器等硬件實(shí)現(xiàn)了全并行的FFT分析,并結(jié)合基于高速USB2.0接口的虛擬儀器技術(shù)在Windo-ws操作系統(tǒng)上構(gòu)建了具有軟實(shí)

3、時(shí)特性的虛擬頻譜分析系統(tǒng)。
　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信號的采集,用FPGA實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)抽取、抽取前抗混疊濾波、FFT、模塊間接口和板級接口狀態(tài)機(jī),硬件與PC機(jī)經(jīng)高速USB2.0接口通訊,結(jié)合NI Measurement Studio圖形化工具在VC++環(huán)境下以多線程方式完成了軟件設(shè)計(jì)。
　　系統(tǒng)的測試結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的”基于虛擬儀器的實(shí)時(shí)頻譜分析儀設(shè)計(jì)”在使用通用操作系統(tǒng)的PC上實(shí)現(xiàn)了具有軟實(shí)時(shí)特性的頻譜分析儀,實(shí)現(xiàn)了對12.5MHz以