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基于 FPGA 的便携式 DDS 信号发生器与示波器

1.2 应用领域 DDS 信号源可以产生生活中用到的一些基本波形,输出的信号具 有频谱纯度高、频率分辨率高和频率转换速度快等优点,该系统可以 广泛应用于通信、雷达等领域。...本次设计把 DDS 信号源以及示波器结合起来, 既可以实现它们的基本功能,也具有便携式等特点。 1.3 适用范围 (1)DDS 信号源可以产生任意频率的方波、正弦波、三角波等基 本波形。...(2)示波器具有改变时基设置采样频率的功能。 (3)可以实现实时显示波形的功能。 (4)具有对波形频率、占空比、幅值分析的功能。 (5)具有 FFT 频谱分析的功能。...其中 DDS 关键部分就是相位累加器,外部时钟控制相位 累加器读取数据的地址值,通过查表,把地址直接转换成为所需信号 波形的幅度数字,再经由数模转换器把信号波形幅度的数字序列进一 步转化为模拟电压,最后传送到低通滤波器...相位累加器模块 相位累加器可以外部时钟信号的控制下产生读取数据的地址值, 然后通过查表法,把地址直接转化为所需信号波形的数字幅度序列。

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MATLAB语音信号处理「建议收藏」

2.2设计内容及方案 本题读取音频信号、画时域波形和播放原理和上题一样,涉及的新内容有: ① 画频谱图:我将横坐标设为频率f,纵坐标需要用fft函数求傅里叶变换然后利用abs函数求幅值画幅度谱,再用plot...5.4运行结果 仿真结果分析:首先得到了解调后的时域波形和频谱图,可以看出解调后的信号并没有完全恢复原信号,会夹杂一点调制过程中的载波,通过滤波后信号频谱有了很大改善。...③ 幅度谱和相位谱交叉:用函数abs和angle分别取信号的幅度和相位,然后将其交叉创建新的信号。...(x1,N); Y=fft(y2,N); t0=(0:(N-1))/fs0; f0=0:fs0/N:fs0*(N-1)/N; w0=2*f0/fs0;%数字角频率 %画两信号的幅度谱和相位谱 figure...%绘制交叉得到的信号的波形和频谱 figure(4) subplot(2,2,1); plot(t0,y3); xlabel('时间'); ylabel('幅度'); title('1幅度谱和2相位谱交叉信号时域波形

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    使用python进行傅里叶FFT-频谱分析详细教程

    前言 说明:本文适合信号处理方面有一定的基础的人阅读,能够理解什么时候傅里叶级数和傅里叶变换,能够理解他们的核心思想以及基本原理,能够理解到底什么是“频率域”,能够从频率的角度分析信号。...,通过它把信号从时间域变换到频率域,进而研究信号的频谱结构和变化规律。...我们知道,复数a+bj在坐标系中表示为(a,b),故而复数具有模和角度,我们都知道快速傅里叶变换具有 “振幅谱”“相位谱”,它其实就是通过对快速傅里叶变换得到的复数结果进一步求出来的,...那这个直接变换后的结果是不是就是我需要的,当然是需要的,在FFT中,得到的结果是复数, (3)FFT得到的复数的模(即绝对值)就是对应的“振幅谱”,复数所对应的角度,就是所对应的“相位谱”,现在可以画图了...注意:我们在此处仅仅考虑“振幅谱”,不再考虑相位谱。 我们发现,振幅谱的纵坐标很大,而且具有对称性,这是怎么一回事呢?

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    信号与系统实验八 音频信号的时域、频域观测与分析

    【实验原理】 音频信号是一种连续变化的模拟信号,计算机只能处理和记录二进制的数字信号,由自然音源而得到的音频信号必须经过采样、量化和编码,变成二进制数据后才能送到计算机进行再编辑和存储。...%求采样间隔 time=(0:n-1)*dt;%采样时间点 sound(a,fs); figure(3) plot(time,a);grid on title('信号微分后的波形'); A=fft(...=angle(A);%求幅度求相位 figure(4) subplot(211); plot(f,absA);grid on title('声音信号微分后的幅度谱'); xlabel('频率');ylabel...'时域压缩后声音信号相位谱'); xlabel('频率');ylabel('相位'); axis([0, 3000,min(angX),max(angX)]);  (2)对声音信号时域开展,观察其幅频特性的变换...时域展开后声音信号相位谱'); xlabel('频率');ylabel('相位'); axis([0,3500,min(angX),max(angX)]); 2、用MATLAB 读入一幅图像,观察其幅频特征和相频特征

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    信号时域和频域相关原理

    Zadoff-Chu 序列的一个重要特性是其具有良好的自相关性质和跨相关性质。 FFT 后乘以复共轭:这一步产生的结果是频域中的功率谱。...FFT的复共轭乘积实际上计算的是每个频率分量的幅度的平方,结果是一个全实数的序列。 IFFT 结果:由于经过 FFT 和复共轭乘积的处理,结果仅包含信号的幅度信息,没有相位信息。...复共轭乘积:由于 FFT 的结果只在两个点上有非零值,其余为零,所以复共轭乘积只增强了这两个频率点的幅度。因此,原信号的基本结构(频率和形状)在 IFFT 后得以保留,尽管可能存在相位偏移。...核心区别 信号结构:正弦信号是单一频率的表达,而 Zadoff-Chu 序列设计为具有特殊的自相关性质和频域结构,使其在通信中表现出良好的时间和频率同步特性。...,而正弦信号则保留了原有的波形,只是相位有所改变。

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    OFDM原理及MATLAB仿真

    也就是上面提出的可区分 答:其中一个子载波的中心频率是其他子载波的信号的零点,也就是说在每一个子载波中心频率处,当前子载波的具有巨大的信号强度,可以检测到最大的能量,其他子载波信号强度都为 0,检测到的能量为...也就是上面说的多个载波 答:图中不仅一个子载波,具有 6 个子载波,每个子载波的中心频率不同,达到了一个频分的目的,即为频分 ③、如何体现出了复用呢?...信号若是隐藏于载波的振幅,则有 AM、ASK 调制系统;信号若是隐藏于载波的频率,则有 FM、FSK 调制系统;信号若是隐藏于载波的相位,则有 PM、PSK 调制系统。...那就继续往下看,这些形象的图一定能让你看明白!!!...在发射机和接收机分别使用 IDFT、IFFT 和 DFT、FFT,可以实现这种多载波调制和解调。

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    傅里叶变换处理图像的原理是什么?

    如下图,时域观测的方波信号是若干个正弦信号的叠加,当以时间为横轴时可以看到这些信号累加后得到的时域图像,而换一个角度,当以频率为坐标时,则得到的是一个个不同频率的脉冲。...快速傅立叶变换(FFT)处理的结果是一个很难直接可视化的复数数组。因此,我们必须把它转换成二维空间:频谱(左)、相位角(右)从频谱(左)可以看出,四个角上有一些对称图案。...二维快速傅立叶变换(FFT)具有平移和旋转特性,因此我们可以在不丢失任何信息的情况下移动频谱,这种转换可以帮助我们轻松实现高通/低通滤波器。③与步骤2相反,将零频域部分移回原位置。...③和④的过程是将频谱信息转换回灰度图像。它可以通过应用逆向移位和快速傅立叶变换(FFT)的逆运算来实现。...由于低通滤波器的输出只允许低频通过,对噪声等高频谱内容进行了阻塞,使得处理后的图像具有较少的噪声像素。因此,低通滤波器被广泛应用于图像的去噪。高通滤波器相反,高通滤波器是只允许高频谱通过的滤波器。

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    【STM32H7的DSP教程】第28章 FFT和IFFT的Matlab实现(幅频响应和相频响应)

    28.2.5 FFT实例二:相频响应(重要) 这里我们以采样两个余弦波组成的信号为例进行说明,并求出其幅频和相频响应。 (1)50Hz的余弦波,初始相位60°,振幅1.5。...28.3.3 IFFT实例 下面我们对信号:0.7*sin(2*pi*50*t) + sin(2*pi*120*t)求FFT和IFFT,并绘制原始信号和转换后的信号。...%分别调用正变换和逆变换 Z = ifft(Y); subplot(2,1,2); plot(Fs*t(1:50), Z(1:50)); %绘制逆变换后的波形 title...('FFT和IFFT转换后的信号'); 运行后求出的结果如下: 通过上面的运行结果可以看出,转换后的波形与原始的波形基本是一样的。...28.5 总结 本章节主要讲解了fft,iff和fftshift的基本用法,如果要深入了解,一定要多练习,多查资料和翻阅相关书籍。

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    【STM32F429的DSP教程】第28章 FFT和IFFT的Matlab实现(幅频响应和相频响应)

    28.2.5 FFT实例二:相频响应(重要) 这里我们以采样两个余弦波组成的信号为例进行说明,并求出其幅频和相频响应。 (1)50Hz的余弦波,初始相位60°,振幅1.5。...28.3.3 IFFT实例 下面我们对信号:0.7*sin(2*pi*50*t) + sin(2*pi*120*t)求FFT和IFFT,并绘制原始信号和转换后的信号。...%分别调用正变换和逆变换 Z = ifft(Y); subplot(2,1,2); plot(Fs*t(1:50), Z(1:50)); %绘制逆变换后的波形 title...('FFT和IFFT转换后的信号'); 运行后求出的结果如下: 通过上面的运行结果可以看出,转换后的波形与原始的波形基本是一样的。...28.5 总结 本章节主要讲解了fft,iff和fftshift的基本用法,如果要深入了解,一定要多练习,多查资料和翻阅相关书籍。

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    影视后期丨Adobe Audition安装教程-AU软件全版本下载地址 +干货分享

    显示频谱频率显示器:是否显示频谱编辑区显示频谱音调显示器:是否显示音调编辑区打开 “频谱编辑器” 后,会点亮以下工具:时间选择工具(T):框选 “波形” 上的指定时间段框选工具(E):框选 “波形/频率图...① 混响混响是音源发出的声音,和经过环境反弹后发出的声音(到达耳朵分不出先后)混在一起,从而产生具有空间感的声音。...提取:需提取音频的位置频率范围:需提取音频的频率范围中心和侧边声道电平:指定信号中想要提取/删除的量高级选项FFT 大小:快速傅立叶变换大小(低设置可提高处理速度,高设置可提高品质)叠加:定义叠加的 FFT...:检测出左右声道中(人声频率范围内)相位和波形和振幅相同的音频成分,然后将它与原有音频进行运算处理。...频率比例:x 轴的显示方式范围:y 轴的值的显示范围声道:要调整相位的声道8、时间与变调音调处理需要一定乐理知识,对乐理不太熟悉的小伙伴建议提前阅读《基础乐理+五线谱(初级版)》。

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    傅里叶变换

    傅立叶变换,表示能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数(正弦和/或余弦函数)或者它们的积分的线性组合。在不同的研究领域,傅立叶变换具有多种不同的变体形式,如连续傅立叶变换和离散傅立叶变换。...许多波形可作为信号的成分,比如正弦波、方波、锯齿波等,傅立叶变换用正弦波作为信号的成分。...在电子学,控制系统工程和统计学中,频域图显示了在一个频率范围内每个给定频带内的信号量。频域,尤其在射频和通信系统中运用较多,在高速数字应用中也会遇到频域。...不同频率的正弦波相互正交,构成了频域空间上的基 傅里叶正变换就是当前的信号与所有频率不同相位的正弦信号计算点积,得到各个频率波上的分量,叠加构成当前的时域信号 实际应用 给出一幅图像,我们求出图像中圆形的周期和相位...将图像极坐标变换 叠加减去均值得到时域信号: 离散傅里叶变换,计算模长 其中能量最大的就是信号的周期 12,与实际相符 计算频率为12的相位,得到 -10.279644688897708

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    LabVIEW转子动平衡测控系统

    5.4、数据滤波 将相应的波形数据首先进行 FFT 变换,在频谱中去掉相应的频率成分,然后再进行 FFT 逆变换获得滤波后的波形图。...具体原理如下图所示: 5.5、工频特征值提取 通过相关算法提取工频特征值,建立与基频频率相同的正余弦信号,通过相关算法可以过滤掉除基频之外的其他频率成分,从而实现信号的工频幅值和相位的提取。...利用 FFT 变换对信号进行频谱分析,提取幅值谱的峰值对应的频率,该频率基本上就可以认定为工频频率,该峰值基本上就是工频幅值。接着从相位谱中找出工频频率对应的相位就是工频相位。...采集通道后的颜色方块可以实时调节该通道显示的波形曲线的颜色。右侧的工频特征值的提取区域可以实时显示对应通道的工频频率、工频幅值、工频相位。 右上侧显示了一些数据采集的参数,如采样频率、采样点数等。...点击设置按钮会弹出一个对话框,可以进行通道选择和滤波模式的选择。 选择好某个通道和滤波方式后,点击中间部分的相应滤波方式的选项卡,进行相应滤波模式的参数设置。

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    基于MATLAB语音信号的处理与滤波

    文中介绍了在MATLAB环境中如何驱动声卡采集语音信号和语音信号采集后的文档处理方法,并介绍了FFT频谱分析原理及其显示、MATLAB中相关函数的功能、滤波器的设计和使用。...(d)); xlabel('频率'); ylabel('angle(d)'); title('8000点相位谱'); grid; 图3.8000点的FFT变换 对16000个数据进行分析,如图4所示。...(d)); xlabel('频率'); ylabel('angle(d)'); title('16000相位谱'); grid; 图4 16000点的FFT变换 由图4可得8000点和16000点的幅度谱和相位谱基本相同...本文首先利用MATLAB完成语音的录制、读取,设置适当的采样频率对信号进行采样,并绘制出原始语音信号在时间域上的波形,利用快速傅里叶变换得到语音信号在频率域上的波形图;其次,对采集的语音信号进行加噪处理...,绘制出添加噪声之后的语音信号的时域波形和频域波形图; 最后,通过设计滤波器来对加噪后的语音信号进行滤波,对比其滤波前后的波形变化。

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    【STM32F407的DSP教程】第28章 FFT和IFFT的Matlab实现(幅频响应和相频响应)

    ,显示波形如下: 通过上面的截图,我们是很难发现波形中的频率成分,下面我们通过FFT变换,从频域观察就很方便了,Matlab运行代码如下: Fs = 1000; %采样率 T = 1...28.2.5 FFT实例二:相频响应(重要) 这里我们以采样两个余弦波组成的信号为例进行说明,并求出其幅频和相频响应。 (1)50Hz的余弦波,初始相位60°,振幅1.5。...%分别调用正变换和逆变换 Z = ifft(Y); subplot(2,1,2); plot(Fs*t(1:50), Z(1:50)); %绘制逆变换后的波形 title...('FFT和IFFT转换后的信号'); 运行后求出的结果如下: 通过上面的运行结果可以看出,转换后的波形与原始的波形基本是一样的。...28.5 总结 本章节主要讲解了fft,iff和fftshift的基本用法,如果要深入了解,一定要多练习,多查资料和翻阅相关书籍。

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    基于matlab的语音信号频谱分析_声音信号的数字化过程

    、周期、相位的估计,以及统计量峰值、均值、均方值和方差的计算; (3) 信号频谱分析,频率、周期的估计,图形显示幅值谱、相位谱、实频谱、虚频谱和功率谱的曲线。...2.设计原理 2.1波形分析原理 2.1.1 信号频率、幅值和相位估计 (1)频率(周期)检测 对周期信号来说,可以用时域波形分析来确定信号的周期,也就是计算相邻的两个信号波峰的时间差、或过零点的时间差...频率、幅值和相位估计的流程如图 1所示。 图 1 频率、幅值和相位估计的流程图 其中tin表示第n个过零点,yi为第i个采样点的值,Fs为采样频率。...在模块划分时应遵循如下规则[4]:改进软件结构提高模块独立性;模块规模应该适中;深度、宽度、扇出和扇入都应适当;模块的作用域应该在控制域之内;力争降低模块接口的复杂程度;设计单入口单出口的模块;模块功能应该可以预测...MATLAB有产生标准信号的函数,如sawtooth能够产生三角波或钜齿波,首先利用get函数获得波形soundtype,频率frequency,幅值amp和相位phase,然后是以下代码。

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    雷达波形之一——LFM线性调频波形

    前言 线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号具有很大的时宽带宽积,可获得很大的脉冲压缩比,是雷达系统和声呐系统广泛采用的一种信号形式。...本文主要进行线性调频信号的理论学习,并使用 MATLAB 进行仿真。 一、线性调频信号的形式 1、原理 频率或相位调制信号用来得到宽得多的工作带宽。线性调频(LFM)是常用的方式。...典型 LFM 波形 LFM 上变频波形的瞬时相位可以表示为: \psi(t)=2\pi(f_0t+\frac{\mu}{2}t^2) \qquad -\frac{\tau}{2}\le...{d}{dt}\psi(t)=f_0+\mu t \qquad -\frac{\tau}{2}\le t\le \frac{\tau}{2} 同理,下变频波形的瞬时相位和频率分别为: \psi(t)...②、仿真结果 1) 典型 LFM 波形,实部 2) 典型 LFM 波形,虚部 3) LFM 波形的典型谱 下图中类似方形的频谱就是广为人知的菲涅尔谱。

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    【STM32F407的DSP教程】第27章 FFT的示波器应用

    而根据该原理创立的傅立叶变换算法利用直接测量到的原始信号,以累加方式来计算该信号中不同正弦波信号的频率、振幅和相位。当然这是从数学的角度去看傅立叶变换。...产生频谱泄露的主要原因是采样频率和原始信号频率不同步,造成周期的采样信号的相位在始端和终端不连续。...如下图所示: 图中被测信号的开始端相位和截止端相位相同, 表示在采集时间内有整数倍周期的信号被采集到,所以此时经行 FFT 运算后得出的频谱不会出现泄露。...产生频谱泄露的主要原因是采样频率和原始信号频率不同步,造成周期的采样信号的相位在始端和终端不连续。...但是,示波器采集和处理的信号全部是离散的采样点,是非连续的,所以 DFT 之后的频谱一定存在栅栏效应。

    1.6K30

    STM32F103 如何实现 FFT?

    FFT 算法与 DFT 算法的比较 FFT 变换之后和原始信号的对应关系 假设我们对一个波形进行了采样,采样了 N 个点,经过 FFT 之后,就可以得到 N 个点的 FFT 结果,每一个点就对应着一个频率点...而每个点的相位就是在该频率下的信号的相位,第一个点表示的是直流分量,也就是 0 HZ的点,而最后一个点 N 的再下一个点(实际这个点是不存在的),也就是 N+1 个点则表示的是采样频率 Fs,这中间被...频率分辨率 将原信号变换之后的频谱的宽度与原始信号也存在一定的关系。...F103 如何进行 FFT FFT 汇编库介绍 在本文的开头叙述了 ARM Cortex M4 具有 FPU 以及 DSP 指令,同时 ARM 官方也出了 DSP 方面的库来进行数字信号处理方面的工作...第二条代码中的 frequency_max_position 是除了直流分量幅值最大的点在数组中的位置,而这个点所对应的频率也就是我们采样波形的频率,至此,我们就计算出了采样波形的频率。

    2.6K40

    Vivado DDS IP配置与仿真(1)正弦、余弦信号发生器【FPGA】【Xilinx】【数字信号处理】【FPGA探索者】

    一、新建工程 新建工程,新建原理图BlockDesign,调用DDS的IP核,默认输出信号时域波形和相位信息。 ? ? 二、DDS 配置 第一页:基础配置 ?...两种情况下,输出的频率和频率分辨率、相位增量等参量的计算方式不同,具体参见Xilinx的PG141第14~18页。...)或者泰勒级数纠正(Taylor Series Correct)来补偿相位误差; Rasterized Mode配置下,相位增量一定是整数,不存在截断效应,没有Standard模式下的时间基抖动。...1处:相位增量是否支持可编程配置 Fixed是固定相位增量,DDS运行过程中不可更改,即对应不可变频率; Programmable可编程,选中后出现配置接口,可在DDS运行过程中随时写入频率控制字改变输出波形的频率...和cos波形,其中高位表示sin,低位表示cos,总的数据位宽加倍; 4处:极性选择 sin和cos波形默认使用的是有符号数,勾选相应的选项后,正负取反; 5处:幅度模式 Full Range:全精度(

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    【安富莱二代示波器教程】第10章 示波器设计—数字信号处理

    1的FFT,FIR,最大值,最小值,平均值,峰峰值,频率和RMS的计算 * 形 参: 无。...(1)对于正弦波而言,它经过FFT后,理想的幅频响应就是一根线,所以根据这个特性,只要找出幅频响应中幅值最大的值即可,它所对应的频率位置就是波形的频率。...1的FFT,FIR,最大值,最小值,平均值,峰峰值,频率和RMS的计算 * 形 参: 无。...(2)FIR滤波器有一个重要的概念就是群延迟,当波形经过FIR滤波器后,输出的波形会有一定的延迟。对于线性相位的FIR,这个群延迟就是一个常数。...10.3  总结 如果大家不熟悉FFT和FIR的话,务必要优先学习我们DSP教程的相关章节,磨刀不费砍柴工。有了一定的认识后,再来二代示波器的基础上做实战演练即可。

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