毕业设计（论文）-基于nios虚拟频谱分析仪

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1、分类号TN431.2单位代号10642密级公开学号重庆文理学院学士学位论文基于NIOS虚拟频谱分析仪论文作者：指导教师：学科专业：电子信息科学与技术提交论文日期：2010年10月日论文答辩日期：2010年11月5日学位授予单位：重庆文理学院中国·重庆2010年11月GraduationThesisofChongqingUniversityofArtsandsciencesVirtualSpectrumAnalyzerBasedonNIOSCandidate:ChengPengyuSupervisor:YangShouliangMajor:E

2、lectronicInformationScienceandTechnologyCollegeofElectron&ElectricalEngineeringChongqingUniversityofArtsandSciencesNovember,2010重庆文理学院本科生毕业论文目录目录摘要IAbstractII1绪论11.1选题目的和意义11.2频谱分析仪现状研究12系统设计与简介22.1系统总体设计22.2FPGA、NIOS和NIOS-UART简介32.2.1FPGA简介32.2.2NIOS软核处理器简介42.2.3NIOS-UART

3、简介53实验电路设计53.1NIOS模块定制53.2QUARTUS中硬件电路的搭建83.3MAX232电平转换芯片93.4ADC0809硬件电路的设计93.4.1ADC0809芯片的内部逻辑结构103.4.2ADC0809芯片的外部结构103.4.3ADC0809芯片的使用说明114QUARTUS2、SopcBuilder和NIOSIDE软件说明124.1QUARTUS2软件说明124.2SopcBuilder说明124.3NIOSIDE软件说明125软硬件调试结果和数据分析135.1输入120HZ的三角波信号135.2输入120HZ的正弦

4、信号155.3输入频谱分析典型方波信号176设计总结24参考文献25致谢26重庆文理学院本科生毕业论文中文摘要摘要快速傅立叶变换算法的出现为频谱分析的数字化处理提供了理论基础。针对目前一些机械、噪声、音频等方面的信号，这种信号指标要求不是太高，制作成本较低的频谱仪作为教学仪器十分有必要[7]。为此，现设计一种便携式频谱分析仪。传统的频谱分析仪采用FFT的实现方法有软件法和硬件法，本设计主控芯片采用ALTERA公司的Cyclone一代FPGA芯片，结合NIOSII软核做主控芯片。数据采集采用ADC0809对信号进行采样然后通过RS232传送到

5、计算机，通过康芯公司上位机频谱分析软件软件实现虚拟频谱分析。实验结果表明能对采集到的信号进行准确的频谱分析，设计有一定的实用和推广性。关键词：虚拟频谱分析，软核NIOSII，FPGA应用，AD转换，串口通信。I重庆文理学院本科生毕业论文中文摘要AbstractTheemergenceoffastFouriertransformalgorithmforthespectralanalysisofthedigitalprocessingprovidesatheoreticalbasis.Forthecurrentnumberofmachinery

6、,noise,audioandotheraspectsofthesignal,thesignalindicatorrequirementsarenottoohigh,lowerproductioncostsasateachinginstrumentspectrumanalyzerisnecessary.Todothis,istodesignaportablespectrumanalyzer.ThetraditionalFFTspectrumanalyzerwithasoftwareimplementationmethodmethodmeth

7、odandhardware,thedesignofthemasterchipgenerationALTERACycloneFPGAchipcompanies,combinedwithsoft-coretodothemasterchipNIOSII.DataacquisitionusingADC0809samplesthesignalandthentransmittedtothecomputerviaRS232byPCKangcorecompanysoftwaresoftwarevirtualspectrumanalysisspectruma

8、nalysis.Theresultsshowthatthesignalcanbeaccuratelycollectedspectrumanalysis,designandprom