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基于DSPIC30F6014A單片機(jī)的智能家居音頻信號分析儀的設(shè)計

作者: 時間:2012-01-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

2.2 周期判定
  的頻率分量不但多,而且不具周期性。測量周期可以在時域也可以在頻域,但是由于頻域測量周期性時要求某些頻率點(diǎn)具有由規(guī)律的零點(diǎn)或接近零點(diǎn)出現(xiàn),所以對于較為復(fù)雜的、頻率分量較多且功率分布較均勻且低的就無法正確地分析其周期性。因此,對于的周期性判定,應(yīng)該在對信號進(jìn)行FFT變換之前,直接調(diào)用周期判斷函數(shù)。周期性判定子程序流程圖如圖5所示。
  2.3 FFT變換
  由于直接傅里葉變換的計算量與子樣本點(diǎn)數(shù)N的平方成正比,在N較大時,計算量太大,不適合在資源有限的嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。所以最常用基2 FFT算法,其主要思想是將N點(diǎn)直接傅里葉變換分解成多個較短的直接傅里葉變換,再利用旋轉(zhuǎn)因子的周期性、對稱性,在很大程度上節(jié)省了系統(tǒng)資源。
  MPLAB C30 C編譯器內(nèi)部提供了幾乎全部的數(shù)字信號處理軟件工具,通過
DSPIC30F系列微處理器,只需調(diào)用Microchip公司提供的庫函數(shù),即可方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理。對于基2 FFT變換來說,其軟件流程圖如圖6所示。
  2.4 特征值提取
  對頻域分析起決定作用的量包括采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)。通過FFT變換,得到離散化的幅度譜X(k),先將離散化的幅度值平方,再除于子樣本點(diǎn)數(shù)N,就可得到該頻率點(diǎn)對應(yīng)的功率值(功率=X(k)*X(k)/N)。
  3 結(jié) 語
  系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)為:輸入阻抗50 Ω;輸入信號電壓范圍(峰-峰值)100 mV~5 V;輸入信號包含的頻率成分范圍為200 Hz~10 kHz;頻率分辨力為100Hz(可正確測量被測信號中,頻差不小于100 Hz的頻率分量的功率值);輸入信號的總功率和各頻率分量的功率,檢測出的各頻率分量的功率之和不小于總功率值的95%;各頻率分量功率測量的相對誤差的絕對值小于10%,總功率測量的相對誤差的絕對值小于5%;以5 s周期刷新分析數(shù)據(jù),信號各頻率分量應(yīng)按功率大小依次存儲并可回放顯示,同時實(shí)時顯示信號總功率和至少前兩個頻率分量的頻率值和功率值,并設(shè)暫停鍵保持顯示的數(shù)據(jù)?;?/span>DSP技術(shù)的信號分析具有性能穩(wěn)定、電路簡單、速度快、成本低、體積小的特點(diǎn),適用于需要信號分析的嵌入式系統(tǒng)中,可以在更多領(lǐng)域進(jìn)一步推廣和應(yīng)用,如環(huán)境監(jiān)測、語音識別、智能系統(tǒng)的控制等。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/172240.htm


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