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基于NiosⅡ软核的频谱分析仪研究与设计的开题报告
1.研究背景
频谱分析是在某段时间内，对信号的频率进行分析的技术方法。它广泛应用于无线通信、医疗诊断、雷达、声音分析等领域。现有的频谱分析仪主要由专用硬件实现，成本较高。而基于软硬件结合的频谱分析仪可以利用软件的灵活性，降低硬件成本，提高设备的应用范围和灵活性。因此，基于NiosⅡ软核的频谱分析仪越来越受到重视。
2.研究内容
本次研究将以Altera公司的CycloneIVEP4CE6E22C8NFPGA芯片为核心，采用NiosⅡ软核作为CPU，利用FPGA的高速并行处理能力，设计实现基于FFT算法的频谱分析模块，实现对输入信号频率的精确测量。同时，借助SDRAM存储器，可以对收集到的数据进行存储和显示。
具体研究内容如下：
（1）NiosⅡ软核的集成与调试
（2）基于FFT算法的频谱分析模块设计与实现
（3）SDRAM存储器的设定与数据存储
（4）基于液晶显示屏的GUI设计与实现
（5）硬件系统的综合调试与性能测试
3.研究意义
（1）降低设备成本：基于软硬件结合的频谱分析仪可以利用计算机的灵活性，降低硬件成本。
（2）提高设备灵活性：通过软件重构和升级，可以更新功能和性能，提高设备灵活性。
（3）开发工具的推广：本研究使用的Altera公司的FPGA芯片和NiosⅡ软核，可以推广使用，丰富数字系统设计的工具。
4.研究方法
本研究采用实验研究法，包括软件的开发、硬件系统的设计与制作、实验过程中的数据采集与处理，最后对系统进行性能测试。
5.计划安排
（1）第1-2周：阅读相关文献，了解基于NiosⅡ软核的频谱分析仪的设计原理与实现方法。
（2）第3-4周：搭建开发环境，进行NiosⅡ软核的集成与调试。
（3）第5-6周：进行基于FFT算法的频谱分析模块设计与实现，对数据进行采集、存储与显示。
（4）第7-8周：基于液晶显示屏的GUI设计与实现，开发可视化软件界面。
（5）第9-10周：制作硬件系统，进行综合调试与性能测试。
（6）第11-12周：整理材料，撰写毕业论文，准备答辩。
6.预期成果
（1）完成基于NiosⅡ软核的频谱分析仪的设计与实现，实现对输入信号频率的精确测量。
（2）完成GUI设计与实现，实现对采集到的数据的存储与显示。
（3）完成硬件系统的综合调试与性能测试。
7.参考文献
[1]赵景威,范亮.基于FPGA的频谱分析仪的设计[J].中国电子信息科技,2013(9):91-92.
[2]董箭,李蕊,尹立宁.FPGA数字频谱分析仪的设计[J].自动化与仪器仪表,2015,04:51-54.
[3]罗清瑛,王茹芝.基于FPGA的数字频谱分析仪实现[J].电子工程师,2019(1):26-28.