嵌入式数据采集和频谱分析技术分析.pdfVIP

北方交通大学硕士论文 摘要 丫5881,70 摘 要 随着信息技术的飞速发展，人们需要能够准确、快速和便捷地获得 大量数据并能从中迅速提取出有用的信息。近年来，随着微电子技术飞 速发展，嵌入式计算机正在深入应用到工业、农业、教育、国防、科研 以及日常生活等各个领域。将嵌入式计算机技术与数据采集技术及数字 信号处理技术结合起来，构成一种体积小、便于携带、易于网络化、造 价相对较低，集信号采集、处理、存储和显示为一体的设备具有广泛的 应用前景。 本论文从现代数据采集和处理系统便携化和网络化的发展趋势着 手，分析了嵌入式技术在数据采集和频谱分析应用中的优势和意义。采 用嵌入式Linux作为操作系统，针对Motorola公司的MC68VZ328和Cirrus Logi。公司的EP7312CARM7系列)两种嵌入式处理器，设计了数据采 集电路和接口控制电路。在分析系统软硬件资源的基础上，编写了数据 采集和处理的应用程序，实现了用于频谱分析的FFT算法，研究了嵌入 式系统应用程序的编程方法和设备驱动程序的设计问题。 设计的数据采集电路具有放大、滤波、采样等功能。采用了双FIFO 存储结构，有效地保证了模/数转换器40MHz采样频率。通过CPU的接 口电路设计，实现了信号的幅值控制和采样频率控制。 编写的应用程序实现了数据采集、存储和显示等功能，具有灵活的 操作性。在软件设计中，利用了Linux操作系统的多任务特性，实现了各 个功能模块在宏观上的并行处理，提高了系统运行效率。 采用512点时间抽取 (DIT)基2FFT算法对所采集的信号进行了频 谱分析，研究了提高FFT运算速度的方法。 实现了在EP7312和嵌入式Linux平台系统下彩色LCD设备的驱动， 论述了设备驱动的工作原理，并总结了开发中所应遵循的原则和方法。 论文对进一步开发针对工业、国防、医疗等各个领域具体应用的网 络化数字存储仪、频谱分析仪和相应的手持式仪器奠定了坚实基础。 关键词:嵌入式系统数据采集FFT设备缈 月 ‘:二 、11 北方交通大学硕士论文 摘要 ABSTRACT Withtherapiddevelopmentoftheinformationtechnology,largeamount ofdata,rfomwhichtheusefulinformationcanbederived,needtobeobtained accurately,convenientlyandtimely.Inrecentyears,embeddedcomputerhas beenusedinmanyfieldssuchasindustry,agriculture,education,national defense,scientificresearchanddailylife.Thecombinationoftheembedded system,thetechnologyofthedatacollectionanddigitalsignalprocessing leadstoatasktodevelopasmallandportabledevice,whichhasfunctionsof thedatacollecting,processing,storinganddisplaying.Itcanalsobe networkedeasilyandoflowcost.Theresearchhasanimportantmeaningand abrightprospectofbeingusedwidely. Thispapertookthematterdiscussedaboveasitsapplicationbackground Fromthetrendofintelligence,portable