嵌入式數(shù)據(jù)采集和頻譜分析技術(shù)研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,人們需要能夠準(zhǔn)確、快速和便捷地獲得大量數(shù)據(jù)并能從中迅速提取出有用的信息.近年來,隨著微電子技術(shù)飛速發(fā)展,嵌入式計(jì)算機(jī)正在深入應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、國防、科研以及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域.將嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)據(jù)采集技術(shù)及數(shù)字信號處理技術(shù)結(jié)合起來,構(gòu)成一種體積小、便于攜帶、易于網(wǎng)絡(luò)化、造價(jià)相對較低,集信號采集、處理、存儲(chǔ)和顯示為一體的設(shè)備具有廣泛的應(yīng)用前景.該論文從現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)便攜化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢著手,分

2、析了嵌入式技術(shù)在數(shù)據(jù)采集和頻譜分析應(yīng)用中的優(yōu)勢和意義.采用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng),針對Motorola公司的MC68VZ328和Cirrus Logic公司的EP7312(ARM7系列)兩種嵌入式處理器,設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集電路和接口控制電路.在分析系統(tǒng)軟硬件資源的基礎(chǔ)上,編寫了數(shù)據(jù)采集和處理的應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)了用于頻譜分析的FFT算法,研究了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序的編程方法和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)問題.設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集電路具有放大、濾波、采樣等功

3、能.采用了雙FIFO存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),有效地保證了模/數(shù)轉(zhuǎn)換器40MHz采樣頻率.通過CPU的接口電路設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了信號的幅值控制和采樣頻率控制.編寫的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和顯示等功能,具有靈活的操作性.在軟件設(shè)計(jì)中,利用了Linux操作系統(tǒng)的多任務(wù)特性,實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊在宏觀上的并行處理,提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率.采用512點(diǎn)時(shí)間抽取(DIT)基2FFT算法對所采集的信號進(jìn)行了頻譜分析,研究了提高FFT運(yùn)算速度的方法.實(shí)現(xiàn)了在EP7312和