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本系統(tǒng)基于Altera Cyclone II 系列FPGA嵌入高性能的嵌入式IP核（Nios）處理器軟核，代替?zhèn)鹘y(tǒng)DSP芯片或高性能單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了基于FFT 的音頻信號(hào)分析。并在頻域?qū)π盘?hào)的總功率，各頻率分量功率，信號(hào)周期性以及失真度進(jìn)行了計(jì)算。并在FPGA 中嵌入了8 階IIR 切比雪夫（Chebyshev）II型數(shù)字低通濾波器，代替?zhèn)鹘y(tǒng)有源模擬濾波器實(shí)現(xiàn)了性能優(yōu)異的音頻濾波。配合12 位A/D轉(zhuǎn)換芯片AD1674，和前端自動(dòng)增益放大電路，使在50mV到5V的測(cè)量范圍下，單一頻率功率及總功率測(cè)量誤差均控制在1%以內(nèi)。
1、整體方案選擇
音頻分析儀可分為模擬式與數(shù)字式兩大類。
方案一：以模擬濾波器為基礎(chǔ)的模擬式頻譜分析儀。有并行濾波法、掃描濾波法、小外差法等。因?yàn)槭艿侥M濾波器濾性能的限制，此種方法對(duì)我們來說實(shí)現(xiàn)起來非常困難。
方案二：以FFT 為基礎(chǔ)的的數(shù)字式頻譜分析儀。通過信號(hào)的頻譜圖可以很方便的得到輸入信號(hào)的各種信息，如功率譜、頻率分量以及周期性等。外圍電路少，實(shí)現(xiàn)方便，精度高。
所以我們選用方案二作為本音頻分析儀的實(shí)現(xiàn)方式。
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