基于μC-OS-Ⅲ的音頻頻譜分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著電子與通信行業(yè)的高速發(fā)展，數(shù)字電視、多媒體通信、數(shù)字音頻廣播等這些數(shù)字音頻處理技術(shù)，已經(jīng)對(duì)人類(lèi)社會(huì)科技的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響并且已經(jīng)廣泛地滲透到和改變社會(huì)生活的各個(gè)方面。如今，市面上的樂(lè)器調(diào)音器雖然小巧便攜，但是在準(zhǔn)確性上并不高，而且現(xiàn)有的調(diào)音器的種類(lèi)比較少，成本高。為了更加符合市場(chǎng)的需求，本次針對(duì)人耳可識(shí)別20Hz～20KHz的低頻的音頻信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，提出了一種基于μC/OS-Ⅲ系統(tǒng)的嵌入式處理器平臺(tái)的頻譜分析設(shè)計(jì)方案。此系統(tǒng)

2、可以實(shí)時(shí)完成各種音頻信號(hào)的識(shí)別與分析，克服了傳統(tǒng)的調(diào)音器的限制，可以對(duì)多種樂(lè)器進(jìn)行調(diào)音，大大提高了樂(lè)器的音準(zhǔn)，使得樂(lè)器調(diào)音更加準(zhǔn)確，以及克服了一種調(diào)音器只能調(diào)節(jié)一種樂(lè)器的限制，并且提高了調(diào)音器的使用率，具有一定的實(shí)用價(jià)值。由此可見(jiàn)，該方案具有低成本、低功耗、高效率、體積小、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)該設(shè)計(jì)很大的提高了頻譜分析的實(shí)時(shí)性。本文完成的主要工作有:
　　1.介紹了基于μC/OS-Ⅲ的音頻頻譜分析系統(tǒng)的研究背景及意義，同時(shí)講述了它

3、在國(guó)內(nèi)外發(fā)展的研究現(xiàn)狀，分析了音頻頻譜分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。
　　2.介紹了基于μC/OS-Ⅲ的音頻頻譜分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)理論。具體介紹了信號(hào)頻譜分析技術(shù)的基本知識(shí)和相關(guān)原理、快速傅里葉變換算法的物理意義、主控芯片的選擇以及嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基本知識(shí)和μC/OS-Ⅲ系統(tǒng)相關(guān)的理論。
　　3.介紹了基于μC/OS-Ⅲ的音頻頻譜分析系統(tǒng)的總硬件設(shè)計(jì)和具體的硬件電路實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)采用了STM32F103ZET6低功耗的32位單片機(jī)，以

4、它為運(yùn)算的核心。在這一章內(nèi)容中，首先介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和硬件結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)方案，在具體硬件電路實(shí)現(xiàn)中，主要包括信號(hào)放大電路、抗混疊濾波電路、存儲(chǔ)電路模塊、語(yǔ)音模塊、LCD顯示模塊、按鍵模塊、電源模塊和主控芯片模塊。
　　4.介紹了基于μC/OS-Ⅲ的音頻頻譜分析系統(tǒng)的軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。先是基于硬件電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)軟件整體的框架，介紹了在工程基礎(chǔ)上μC/OS-Ⅲ的具體移植過(guò)程和代碼修改，建立了每個(gè)功能模塊，接著對(duì)各個(gè)模塊的軟