第四章 信号分离电路 第四章 信号分离电路第一节 滤波器的基本知识一、滤波器的功能和类型1、功能:滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统,具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。2、类型:按处理信号形式分:模拟滤波器和数字滤波器按功能分:低通、高通、带通、带阻按电路组成分:LC无源、RC无源、由特殊元件构成的无源滤波器、RC有源滤波器按传递函数的微分方程阶数分:一阶、二阶、高阶第一节 滤波器的基本知识 第一节 滤波器的基本知识二、模拟滤波器的传递函数与频率特性(一)模拟滤波器的传递函数模拟滤波电路的特性可由传递函数来描述。传递函数是输出与输入信号电压或电流拉氏变换之比。经分析,任意个互相隔离的线性网络级联后,总的传递函数等于各网络传递函数的乘积。这样,任何复杂的滤波网络,可由若干简单的一阶与二阶滤波电路级联构成。 第一节 滤波器的基本知识(二)模拟滤波器的频率特性模拟滤波器的传递函数H(s)表达了滤波器的输入与输出间的传递关系。若滤波器的输入信号Ui是角频率为w的单位信号,滤波器的输出Uo(jw)=H(jw)表达了在单位信号输入情况下的输出信号随频率变化的关系,称为滤波器的频率特性函数,简称频率特性。频率特性H(jw)是一个复函数,其幅值A(w)称为幅频特性,其幅角∮(w)表示输出信号的相位相对于输入信号相位的变化,称为相频特性。
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锁定放大是微弱信号检测的重要手段。基于相关检测理论,利用开关电容的开关实现锁定放大器中乘法器的功能,提出开关电容和积分器相结合以实现相关检测的方法,并设计出一种锁定放大器。该锁定放大器将微弱信号转化为与之相关的方波,通过后续电路得到正比于被测信号的直流电平,为后续采集处理提供方便。测量数据表明锁定放大器前级可将10-6 A的电流转换为10-1 V的电压,后级通过带通滤波器级联可将信号放大1×105倍。该方法在降低噪声的同时,可对微弱信号进行放大,线性度较高、稳定性较好。 Abstract: Lock-in Amplifying(LIA)is one of important means for weak signal detection. Based on cross-correlation detection theory, switch in the swithched capacitor was used as multiplier of LIA, and a new method of correlation detection was proposed combining swithched capacitor with integrator. A kind of LIA was designed which can convert the weak signal to square-wave, then DC proportional to measured signal was obtained through follow-up conditioning circuit, providing convenience for signal acquisition and processing. The measured data shows that the electric current(10-6 A) can be changed into voltage(10-1 V) by LIA, and the signal is magnified 1×105 times by cascade band-pass filter. The noise is suppressed and the weak signal is amplified. It has the advantages of good linearity and stability.
上传时间: 2013-11-29
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AVRPRO烧录器,是针对ATMEL公司的90系列AVR精简指令单片机设计的专用烧录工具该产品只有软件部分,无需硬件支持,仅仅只需4根线,将计算机并口和用户板相连,这都是因为采用了ISP串行编程。软件支持擦、写、校验、写保护位以及批处理。使用极其方便。 该产品的最大优点有: 1. 使用串行编程,达到了在线编程,节省了购买万用编程器和适配器的费用(万用编程器需2千元左右,适配器需3、4百元,并各个芯片和封装需不同适配器)。用户板也无需在焊插座(带来可靠性下降),而且为软件升级带来了极大的便利。 2. 使用方便,无需硬件,给现场调试带来了极大的便利,不用再带笨重的编程器,而且为AVR单片机的使用上带来了方便。 3. 价格实在太便宜,为您省了不少钱。 硬件使用说明: 并口和用户板连接说明 并口2脚<―――>用户板单片机MOSI 并口3脚<―――>用户板单片机SCK 并口12脚<―――>用户板单片机MISO 并口25脚<―――>用户板单片机GND 软件使用说明: 软件名是AVRPRO.EXE,支持DOS,WIN9x,支持.hex(intel)格式,可直接运行AVRPRO.EXE,也可以键入AVRPRO.EXE 目录\文件名.HEX,直接运行时可进入菜单,可选择擦、写、校验、写保护位以及批处理。键入文件名时,软件运行批处理,自动完成擦、写、校验、写保护位
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该系统以单片机为控制核心,结合双二阶环路滤波器的基本原理,使其同时具备低通、高通、带通、带阻滤波器的功能,利用DAC等效为可变电阻,实现了滤波器参数的程控。该系统可通过键盘设置滤波器的种类、截止频率和Q值,低通、高通滤波器截止频率以及带通、带阻滤波器中心频率可预置范围为100 Hz~50 kHz,Q值范围为0.5~5。系统采用矩阵键盘和LCD液晶显示,人机交互界面友好。
标签: 程控滤波器
上传时间: 2013-11-29
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MSP430系列flash型超低功耗16位单片机MSP430系列单片机在超低功耗和功能集成等方面有明显的特点。该系列单片机自问世以来,颇受用户关注。在2000年该系列单片机又出现了几个FLASH型的成员,它们除了仍然具备适合应用在自动信号采集系统、电池供电便携式装置、超长时间连续工作的设备等领域的特点外,更具有开发方便、可以现场编程等优点。这些技术特点正是应用工程师特别感兴趣的。《MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机》对该系列单片机的FLASH型成员的原理、结构、内部各功能模块及开发方法与工具作详细介绍。MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机 目录 第1章 引 论1.1 MSP430系列单片机1.2 MSP430F11x系列1.3 MSP430F11x1系列1.4 MSP430F13x系列1.5 MSP430F14x系列第2章 结构概述2.1 引 言2.2 CPU2.3 程序存储器2.4 数据存储器2.5 运行控制2.6 外围模块2.7 振荡器与时钟发生器第3章 系统复位、中断及工作模式3.1 系统复位和初始化3.1.1 引 言3.1.2 系统复位后的设备初始化3.2 中断系统结构3.3 MSP430 中断优先级3.3.1 中断操作--复位/NMI3.3.2 中断操作--振荡器失效控制3.4 中断处理 3.4.1 SFR中的中断控制位3.4.2 中断向量地址3.4.3 外部中断3.5 工作模式3.5.1 低功耗模式0、1(LPM0和LPM1)3.5.2 低功耗模式2、3(LPM2和LPM3)3.5.3 低功耗模式4(LPM4)22 3.6 低功耗应用的要点23第4章 存储空间4.1 引 言4.2 存储器中的数据4.3 片内ROM组织4.3.1 ROM 表的处理4.3.2 计算分支跳转和子程序调用4.4 RAM 和外围模块组织4.4.1 RAM4.4.2 外围模块--地址定位4.4.3 外围模块--SFR4.5 FLASH存储器4.5.1 FLASH存储器的组织4.5.2 FALSH存储器的数据结构4.5.3 FLASH存储器的控制寄存器4.5.4 FLASH存储器的安全键值与中断4.5.5 经JTAG接口访问FLASH存储器39第5章 16位CPU5.1 CPU寄存器5.1.1 程序计数器PC5.1.2 系统堆栈指针SP5.1.3 状态寄存器SR5.1.4 常数发生寄存器CG1和CG25.2 寻址模式5.2.1 寄存器模式5.2.2 变址模式5.2.3 符号模式5.2.4 绝对模式5.2.5 间接模式5.2.6 间接增量模式5.2.7 立即模式5.2.8 指令的时钟周期与长度5.3 指令组概述5.3.1 双操作数指令5.3.2 单操作数指令5.3.3 条件跳转5.3.4 模拟指令的简短格式5.3.5 其他指令第6章 硬件乘法器6.1 硬件乘法器6.2 硬件乘法器操作6.2.1 无符号数相乘(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.2 有符号数相乘(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.3 无符号数乘加(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.4 有符号数乘加(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.3 硬件乘法器寄存器6.4 硬件乘法器的软件限制6.4.1 寻址模式6.4.2 中断程序6.4.3 MACS第7章 基础时钟模块7.1 基础时钟模块7.2 LFXT1与XT27.2.1 LFXT1振荡器7.2.2 XT2振荡器7.2.3 振荡器失效检测7.2.4 XT振荡器失效时的DCO7.3 DCO振荡器7.3.1 DCO振荡器的特性7.3.2 DCO调整器7.4 时钟与运行模式7.4.1 由PUC启动7.4.2 基础时钟调整7.4.3 用于低功耗的基础时钟特性7.4.4 选择晶振产生MCLK7.4.5 时钟信号的同步7.5 基础时钟模块控制寄存器7.5.1 DCO时钟频率控制7.5.2 振荡器与时钟控制寄存器7.5.3 SFR控制位第8章 输入输出端口8.1 引 言8.2 端口P1、P28.2.1 P1、P2的控制寄存器8.2.2 P1、P2的原理8.2.3 P1、P2的中断控制功能8.3 端口P3、P4、P5和P68.3.1 端口P3、P4、P5和P6的控制寄存器8.3.2 端口P3、P4、P5和P6的端口逻辑第9章 看门狗定时器WDT9.1 看门狗定时器9.2 WDT寄存器9.3 WDT中断控制功能9.4 WDT操作第10章 16位定时器Timer_A10.1 引 言10.2 Timer_A的操作10.2.1 定时器模式控制10.2.2 时钟源选择和分频10.2.3 定时器启动10.3 定时器模式10.3.1 停止模式10.3.2 增计数模式10.3.3 连续模式10.3.4 增/减计数模式10.4 捕获/比较模块10.4.1 捕获模式10.4.2 比较模式10.5 输出单元10.5.1 输出模式10.5.2 输出控制模块10.5.3 输出举例10.6 Timer_A的寄存器10.6.1 Timer_A控制寄存器TACTL10.6.2 Timer_A寄存器TAR10.6.3 捕获/比较控制寄存器CCTLx10.6.4 Timer_A中断向量寄存器10.7 Timer_A的UART应用 第11章 16位定时器Timer_B11.1 引 言11.2 Timer_B的操作11.2.1 定时器长度11.2.2 定时器模式控制11.2.3 时钟源选择和分频11.2.4 定时器启动11.3 定时器模式11.3.1 停止模式11.3.2 增计数模式11.3.3 连续模式11.3.4 增/减计数模式11.4 捕获/比较模块11.4.1 捕获模式11.4.2 比较模式11.5 输出单元11.5.1 输出模式11.5.2 输出控制模块11.5.3 输出举例11.6 Timer_B的寄存器11.6.1 Timer_B控制寄存器TBCTL11.6.2 Timer_B寄存器TBR11.6.3 捕获/比较控制寄存器CCTLx11.6.4 Timer_B中断向量寄存器第12章 USART通信模块的UART功能12.1 异步模式12.1.1 异步帧格式12.1.2 异步通信的波特率发生器12.1.3 异步通信格式12.1.4 线路空闲多机模式12.1.5 地址位多机通信格式12.2 中断和中断允许12.2.1 USART接收允许12.2.2 USART发送允许12.2.3 USART接收中断操作12.2.4 USART发送中断操作12.3 控制和状态寄存器12.3.1 USART控制寄存器UCTL12.3.2 发送控制寄存器UTCTL12.3.3 接收控制寄存器URCTL12.3.4 波特率选择和调整控制寄存器12.3.5 USART接收数据缓存URXBUF12.3.6 USART发送数据缓存UTXBUF12.4 UART模式,低功耗模式应用特性12.4.1 由UART帧启动接收操作12.4.2 时钟频率的充分利用与UART的波特率12.4.3 多处理机模式对节约MSP430资源的支持12.5 波特率计算 第13章 USART通信模块的SPI功能13.1 USART同步操作13.1.1 SPI模式中的主模式13.1.2 SPI模式中的从模式13.2 中断与控制功能 13.2.1 USART接收/发送允许位及接收操作13.2.2 USART接收/发送允许位及发送操作13.2.3 USART接收中断操作13.2.4 USART发送中断操作13.3 控制与状态寄存器13.3.1 USART控制寄存器13.3.2 发送控制寄存器UTCTL13.3.3 接收控制寄存器URCTL13.3.4 波特率选择和调制控制寄存器13.3.5 USART接收数据缓存URXBUF13.3.6 USART发送数据缓存UTXBUF第14章 比较器Comparator_A14.1 概 述14.2 比较器A原理14.2.1 输入模拟开关14.2.2 输入多路切换14.2.3 比较器14.2.4 输出滤波器14.2.5 参考电平发生器14.2.6 比较器A中断电路14.3 比较器A控制寄存器14.3.1 控制寄存器CACTL114.3.2 控制寄存器CACTL214.3.3 端口禁止寄存器CAPD14.4 比较器A应用14.4.1 模拟信号在数字端口的输入14.4.2 比较器A测量电阻元件14.4.3 两个独立电阻元件的测量系统14.4.4 比较器A检测电流或电压14.4.5 比较器A测量电流或电压14.4.6 测量比较器A的偏压14.4.7 比较器A的偏压补偿14.4.8 增加比较器A的回差第15章 模数转换器ADC1215.1 概 述15.2 ADC12的工作原理及操作15.2.1 ADC内核15.2.2 参考电平15.3 模拟输入与多路切换15.3.1 模拟多路切换15.3.2 输入信号15.3.3 热敏二极管的使用15.4 转换存储15.5 转换模式15.5.1 单通道单次转换模式15.5.2 序列通道单次转换模式15.5.3 单通道重复转换模式15.5.4 序列通道重复转换模式15.5.5 转换模式之间的切换15.5.6 低功耗15.6 转换时钟与转换速度15.7 采 样15.7.1 采样操作15.7.2 采样信号输入选择15.7.3 采样模式15.7.4 MSC位的使用15.7.5 采样时序15.8 ADC12控制寄存器15.8.1 控制寄存器ADC12CTL0和ADC12CTL115.8.2 转换存储寄存器ADC12MEMx15.8.3 控制寄存器ADC12MCTLx15.8.4 中断标志寄存器ADC12IFG.x和中断允许寄存器ADC12IEN.x15.8.5 中断向量寄存器ADC12IV15.9 ADC12接地与降噪第16章 FLASH型芯片的开发16.1 开发系统概述16.1.1 开发技术16.1.2 MSP430系列的开发16.1.3 MSP430F系列的开发16.2 FLASH型的FET开发方法16.2.1 MSP430芯片的JTAG接口16.2.2 FLASH型仿真工具16.3 FLASH型的BOOT ROM16.3.1 标准复位过程和进入BSL过程16.3.2 BSL的UART协议16.3.3 数据格式16.3.4 退出BSL16.3.5 保护口令16.3.6 BSL的内部设置和资源附录A 寻址空间附录B 指令说明B.1 指令汇总B.2 指令格式B.3 不增加ROM开销的模拟指令B.4 指令说明(字母顺序)B.5 用几条指令模拟的宏指令附录C MSP430系列单片机参数表附录D MSP430系列单片机封装形式附录E MSP430系列器件命名
上传时间: 2014-04-28
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基于中颖SH79F164单片机的电子血压计应用:电子血压计因具有无创性、操作简单、携带方面等优点,目前得到广泛的应用和推广。无创检测血压的方法很多,如柯氏音法,测振法,超声法、双袖带法、恒定袖带法、逐拍跟踪法、张力定测法和恒定容积法等。其中测振法就是我们常说的示波法,由于具有较好的抗干扰能力,能比较可靠地判断血压、实现血压的自动检测而成为无创血压的主流。目前国内外大多数电子血压计都采用示波法。示波法的原理同柯氏音法,也需要充气袖套来阻断动脉流,但在放气过程中不是检测柯氏音,而是检测气袖内气体的振荡波(测振法由此得名),这些振荡波是袖带与动脉耦合的结果,源于心血管周期内血管壁由于收缩舒张引起的压力脉动。理论计算和实践均证明此振荡波的幅度有一定的规律,与动脉收缩压、平均压以及舒张压有一定的函数关系。针对示波法,本文将详细介绍基于中颖电子SH79F164 单片机的血压计系统方案与软硬件实现。 在硬件电路设计方面,笔者参考了大量的资料,最终选定SH79F164 单片机作为主控IC。其理由是SH79F164 内建资源丰富,既能节省大量外围器件,又方便系统调试。SH79F164 内建资源主要有:可编程仪表放大器(PGA)、带通滤波器、固定增益放大器、恒流源放大器、10 位A/D 转换器、时基定时器(RTC)。硬件部分构成:压力传感器、SH79F164 单片机、LCD、袖套、充气泵、放气阀、按键等(见图3)。
上传时间: 2013-10-23
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频谱分析仪的主要工作原理 接收到的中频模拟信号经过A/D转换为14位的数字信 号,首先对数字信号进行数字下变频(DDC),得到I路、Q路信号,然后根据控制信号对I路、Q路信号进行抽取滤波,使用CIC抽取滤波器完成,然后在分 别对I路、Q路信号分别进行低通滤波,滤波器采用FIR滤波器和半带滤波器相结合的方式,然后对信号进行加窗、FFT(对频谱进行分析时进行FFT运算, 对功率谱进行分析时不进行FFT运算)、I路和Q路平方求和、求平均。最后将输出的数据送入到DSP中进行显示与控制的后续处理。
上传时间: 2013-10-19
上传用户:几何公差
利用带线结环行器的相关理论,设计了870~880MHz 结环行器,最后实现的环行器在0.5~1.5GHz内,插入损耗≤0.4dB,最小隔离度≥ 20dB,电压驻波比≤ 1.20,符合基站用环行器的技术指标.
上传时间: 2014-03-25
上传用户:sqq
频谱分析仪的主要工作原理 接收到的中频模拟信号经过A/D转换为14位的数字信 号,首先对数字信号进行数字下变频(DDC),得到I路、Q路信号,然后根据控制信号对I路、Q路信号进行抽取滤波,使用CIC抽取滤波器完成,然后在分 别对I路、Q路信号分别进行低通滤波,滤波器采用FIR滤波器和半带滤波器相结合的方式,然后对信号进行加窗、FFT(对频谱进行分析时进行FFT运算, 对功率谱进行分析时不进行FFT运算)、I路和Q路平方求和、求平均。最后将输出的数据送入到DSP中进行显示与控制的后续处理。
上传时间: 2013-11-14
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现有一个信号:x(n)=1+cos(π*n/4)+ cos(2*π*n/3)设计及各种数字滤波器以达下列目的: 低通滤波器,滤除cos(2*π*n/3) 的成分,即想保留的成分为1+cos(π*n/4) 高通滤波器,滤除1+cos(π*n/4) 的成分,即想保留的成分为cos(2*π*n/3) 带通滤波器,滤除1+cos(2*π*n/3) 的成分,即想保留的成分为cos(π*n/4) 带阻滤波器,滤除cos(π*n/4) 的成分,即想保留的成分为1+cos(2*π*n/3) 1. 用MATLAB命令butterord求除滤波器的阶数,用命令butter设计各滤波器;画出滤波器幅度和相频相应 取各滤波器的系统函数H(z)。
上传时间: 2013-12-28
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