嵌入式數據采集和頻譜分析技術研究.pdf

1、隨著信息技術的飛速發(fā)展,人們需要能夠準確、快速和便捷地獲得大量數據并能從中迅速提取出有用的信息.近年來,隨著微電子技術飛速發(fā)展,嵌入式計算機正在深入應用到工業(yè)、農業(yè)、教育、國防、科研以及日常生活等各個領域.將嵌入式計算機技術與數據采集技術及數字信號處理技術結合起來,構成一種體積小、便于攜帶、易于網絡化、造價相對較低,集信號采集、處理、存儲和顯示為一體的設備具有廣泛的應用前景.該論文從現(xiàn)代數據采集和處理系統(tǒng)便攜化和網絡化的發(fā)展趨勢著手,分

2、析了嵌入式技術在數據采集和頻譜分析應用中的優(yōu)勢和意義.采用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng),針對Motorola公司的MC68VZ328和Cirrus Logic公司的EP7312(ARM7系列)兩種嵌入式處理器,設計了數據采集電路和接口控制電路.在分析系統(tǒng)軟硬件資源的基礎上,編寫了數據采集和處理的應用程序,實現(xiàn)了用于頻譜分析的FFT算法,研究了嵌入式系統(tǒng)應用程序的編程方法和設備驅動程序的設計問題.設計的數據采集電路具有放大、濾波、采樣等功

3、能.采用了雙FIFO存儲結構,有效地保證了模/數轉換器40MHz采樣頻率.通過CPU的接口電路設計,實現(xiàn)了信號的幅值控制和采樣頻率控制.編寫的應用程序實現(xiàn)了數據采集、存儲和顯示等功能,具有靈活的操作性.在軟件設計中,利用了Linux操作系統(tǒng)的多任務特性,實現(xiàn)了各個功能模塊在宏觀上的并行處理,提高了系統(tǒng)運行效率.采用512點時間抽取(DIT)基2FFT算法對所采集的信號進行了頻譜分析,研究了提高FFT運算速度的方法.實現(xiàn)了在EP7312和