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基于FPGA的正弦信号相位差测量方法设计的任务书
一、任务背景
相位差是两个正弦信号之间的时间关系，它在信号传输、调制调频、相位平移等领域中都具有重要的应用价值。从数字化角度看，相位差可以用两个正弦波分别经过数字化处理后，进行相减或相加的方法得出。FPGA作为集成电路、数字信号处理的重要设备，可以实现高速、低功耗的数字信号处理功能，因而极具应用前景。
二、任务内容
本项目主要是设计一个基于FPGA的正弦信号相位差测量方法。首先，需要用FPGA实现两个正弦波，并进行数字化处理；然后，将两个信号相加或相减，通过计算机显示在数码管或LED灯上。同时，采用FFT算法实现信号的快速变换，提高计算速度，同时设计一个简单的界面，便于用户进行交互和操作。
本项目具体任务分为以下几个部分：
1.硬件电路设计
本部分主要是实现信号生成模块、数字化采样模块、信号加减模块、计数器模块等。具体来说，需要构建一个DDS频率发生器，通过数码管或LED灯显示正弦信号状况。另外，需要根据输入信号的频率设定一个合适的采样率，将信号数字化后进行处理。
2.数字信号处理
本部分主要是对数字化的信号进行FFT算法快速变换，以减少计算量，提高计算效率。同时，可以利用IIR或FIR滤波器对信号进行滤波处理，实现信号去噪、降噪等功能。
3.界面设计
本部分主要是基于计算机和GUI界面实现，用户可以直接输入正弦波频率和采样率等参数，直接显示处理结果。同时，可以根据实际需要，实现数据的保存、导入、导出等功能，方便将处理结果与其他数据进行比较和分析。
三、任务计划
本项目预计完成时间为2个月，具体分为以下几个阶段：
1.第1周-第4周：电路设计和硬件部分程序编写
首先设计硬件电路，实现信号生成、数字化采样、信号加减等模块。然后进行FPGA程序编写，完成电路的控制和信号处理。
2.第5周-第6周：算法设计和FFT模块实现
首先明确FFT算法的几何意义，并结合数字信号处理的基本概念，实现FFT模块。然后将FFT模块与硬件部分程序结合到一起，实现信号的快速变换和处理。
3.第7周-第8周：界面设计和代码调试
基于计算机和GUI界面设计，方便用户进行操作和交互。将程序整合起来，进行细致的调试和优化，确保结果正确性和计算效率。
4.第9周-第10周：文档撰写和验收
在任务完成后，需要整理设计文档和程序代码，记录详细的实验数据和实现方法，准备提交资料进行验收。
四、任务要求
本项目的主要要求包括：
1.实现正弦信号的模拟信号输入和数字信号化采样
2.设计和实现FFT算法，提高计算效率
3.实现基于GUI界面的交互操作和结果显示
4.确保程序的正确性、稳定性和可靠性
5.撰写设计文档和验收材料
五、任务收益
本项目的完成，能够提高组员的FPGA应用能力和数字信号处理理解；同时，可以实现一个基于FPGA的正弦信号相位差测量方法，并将结果进行显示和交互，具有一定的应用前景和实际意义。