基于NiosII的音频信号分析仪设计-通信类毕业论文.doc

通信技术毕业论文通信技术毕业论文通信技术毕业论文题目：基于NiosII的音频信号分析仪设计专业：通信工程目录TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc28066摘要ⅠHYPERLINK\l_Toc23787ABSTRACTⅠHYPERLINK\l_Toc274801引言1HYPERLINK\l_Toc172551.1SoC概述1HYPERLINK\l_Toc104041.1.1SOC技术发展1HYPERLINK\l_Toc104041.1.2SOC设计的关键技术1HYPERLINK\l_Toc104041.1.3SOC用途分类1HYPERLINK\l_Toc104041.1.4SoC与应用概念1HYPERLINK\l_Toc104041.1.5SoC的实现1HYPERLINK\l_Toc104041.2本文所做的工作1HYPERLINK\l_Toc129002FPGA开发技术概述2HYPERLINK\l_Toc284492.1FPGA技术特点2HYPERLINK\l_Toc284492.1FPGA开发流程2HYPERLINK\l_Toc15192.3quartusII软件及NiosII软件介绍5HYPERLINK\l_Toc265992.3.1quartusⅡ软件介绍7HYPERLINK\l_Toc262482.3.2NiosII软件介绍9HYPERLINK\l_Toc302012.3.3以数码管闪烁控制为例介绍quartusII软件及NiosII软件10HYPERLINK\l_Toc314513语音信号处理11HYPERLINK\l_Toc48693.1数字信号处理12HYPERLINK\l_Toc217023.1.1傅里叶变换13HYPERLINK\l_Toc134933.1.1.1连续时间非周期信号15HYPERLINK\l_Toc134933.1.1.2连续时间周期信号19HYPERLINK\l_Toc134933.1.1.3离散时间非周期信号19HYPERLINK\l_Toc134933.1.1.4离散时间周期信号19HYPERLINK\l_Toc134933.1.1.5快速傅里叶变换（FFT）19HYPERLINK\l_Toc15193.2语音信号处理21HYPERLINK\l_Toc15194音频信号分析仪设计24HYPERLINK\l_Toc165334.1设计思想25HYPERLINK\l_Toc165334.2设计流程25HYPERLINK\l_Toc247094.2.1系统具体设计与实现25HYPERLINK\l_Toc247094.2.1.1前端可控增益放大电路及增益控制电路25HYPERLINK\l_Toc247094.2.1.2混叠滤波25HYPERLINK\l_Toc247094.2.1.3A/D转换25HYPERLINK\l_Toc94074.2.1.4数字滤波及Nios实现方式26HYPERLINK\l_Toc251134.2.1.4.1NiosII软核配置过程28HYPERLINK\l_Toc251134.2.1.4.2QuartusII综合28HYPERLINK\l_Toc183794.2.2理论分析与参数设计29HYPERLINK\l_Toc183794.2.3软件设计29HYPERLINK\l_Toc183794.2.3测试仪器29HYPERLINK\l_Toc264654．2.4指标测试结果306HYPERLINK\l_Toc737参考文献307HYPERLINK\l_Toc23448致谢31基于NiosⅡ的音频信号分析仪设计摘要本系统基于AlteraCycloneII系列FPGA嵌入高性能的嵌入式IP核(Nios)处理器软核，代替传统DSP芯片或高性能单片机，实现了基于FFT的音频信号分析。并在频域对信号的总功率，各频率分量功率，信号周期性以及失真度进行了计算。并在FPGA中嵌入了8阶IIR切比雪夫（Chebyshev）II型数字低通滤波器，代替传统有源模拟滤波器实现了性能优异的音频滤波。配合12位A/D转换芯片AD1674，和前端自动增益放大电路，使在50mV到5V的测量范围下，单一频率功率及总功率测量误差均控制在1%以内。关键词：FPGA；IP核；FFT；IIR；AbstractThissystemisbasedonIPcore(Nios)soft-coreprocessors