可程控频谱分析仪的实现

【摘要】：频谱分析理论已成为了研究现代信号分析的重要方法，而频谱分析仪作为频谱分析领域的重要电子测量工具也在快速发展着。为了进一步提高中低端频谱分析仪的使用率，降低其研发成本，实现仪器的可程控功能，本文研制了一种低成本、可程控频谱分析仪。 本系统硬件设计方面主要包括TMS320F2808DSP与EP3C16Q240C8FPGA硬件电路的搭建、模拟通道的设计、键盘扫描电路的设计以及GPIB接口的研究与应用。由于TMS320F2808内存空间的限制，本设计利用了FPGA内部ROM，同时使用FPGA完成了通用接口平台的设计。本系统软件设计方面：首先，以DSP作为主控制器，实现对整个系统的管理、控制及显示功能，同时利用DSP内部集成的ADC完成数据的采集以及使用其内部资源完成FFT算法及优化。最后，通过Lab Windows/CVI软件设计通信测试平台，测试本仪器的可程控功能。 该仪器作为一种智能仪器，可以通过其内部的通用接口平台与本实验室已研制的GPIB、USB、TCP/IP接口板对接，组合为多接口兼容可程控仪器。同时用户还可以通过计算机发送SCPI指令完成测量功能，进而与计算机构成具备GPIB、USB、TCP/IP等接口的自动测试系统。 经现场测试表明，该程控频谱分析仪实现了采集数据在时域与频域上的显示、键盘的控制及可程控的测试功能,并且对各个功能模块进行了详尽的分析、设计与调试，基本达到设计的要求。