動態(tài)信號分析儀信號調(diào)理及主控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，飛機、發(fā)動機、航天器及運載系統(tǒng)的各種振動、結(jié)構(gòu)動力學(xué)和噪聲問題日益突出。動態(tài)信號分析儀是噪聲和振動分析、模型分析、電子設(shè)計及聲學(xué)測試的主要工具，適用在100kHz以下的時域和頻域信號的實時分析。
　　本文首先分析了動態(tài)信號分析儀的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。然后，針對被測信號的頻率和動態(tài)范圍特點，基于大動態(tài)范圍信號調(diào)理技術(shù)、過采樣技術(shù)，提出了兩種可行的信號調(diào)理方案并結(jié)合設(shè)計的性能和復(fù)雜程度進行對比分析擇取最優(yōu)。論文

2、鑒于設(shè)計指標對動態(tài)信號分析儀數(shù)據(jù)處理能力和便攜式的需求，提出了由多通道信號調(diào)理采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及COM Express主控模塊構(gòu)成的桌面儀器系統(tǒng)架構(gòu)。論文的研究的主要內(nèi)容包括：
　　1.多通道信號調(diào)理與采集模塊。實現(xiàn)4通道100dB大動態(tài)范圍的信號的調(diào)理與量化采樣。文中基于cpld邏輯控制對4通道采用了一級衰減和兩級增益程控的設(shè)計方案，實現(xiàn)了-51dBVrms~+17dBVrms、2dB步進的大幅度輸入范圍信號的控制；利用模

3、擬抗混疊濾波器的帶外信號抑制特性和∑-ΔADC的過采樣特性實現(xiàn)了100dB大動態(tài)范圍的信號采集。
　　2.儀器主控系統(tǒng)。實現(xiàn)人機交互、板件控制和數(shù)字信號處理。Nanox-TC主控模塊集成的COM Express接口實現(xiàn)外接顯示、人機交互等功能。利用XC7A100T芯片完成了PCI Express IP硬核的配置，并通過PIO數(shù)據(jù)傳輸機制實現(xiàn)了數(shù)字處理模塊和上層譜分析用戶接口軟件的數(shù)據(jù)傳輸和通信控制邏輯。利用DSP芯片的外部存儲器接