给定一个音频范围内的模拟强噪声随机信号(强噪声+周期信号),将信号从强噪声中提取出来,并计算原信号及提取信号的均值、平均功率、方差、频谱及功率谱密度、互相关等 并附带图形
上传时间: 2017-07-22
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基于AD8113的视颇4阵切换系统的议计,模拟视音频切换器.
上传时间: 2013-12-24
上传用户:gengxiaochao
该文档为音频功率放大电路设计模拟电子技术总结文档,是一份很不错的参考资料,具有较高参考价值,感兴趣的可以下载看看………………
上传时间: 2022-02-13
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Sigma-Delta A/D转换器利用过采样,噪声整形和数字滤波技术,有效衰减了输出信号带内的量化噪声,提高了信噪比。与传统的Nyquist转换器相比,它降低了对模拟电路性能指标和元件精度的要求,简化了模拟电路的设计,降低了生产成本。 本论文在对Sigma-Delta A/D转换器原理研究的基础上,基于TSMC0.18um工艺,采用1.8V工作电源,128倍的过采样率,6.4MHz的采样频率,设计了一个主要应用于音频信号处理的Sigma-Delta A/D转换器,分辨率达到16位。在调制器的设计中,本文采用了多级噪声整形MASH(2-1)级联调制器结构,同时,考虑了各种非理想因素对系统性能的影响,在SDtoolbox工具的帮助下使用Simulink进行调制器系统设计。并使用Cadence Spectre对模块电路进行设计仿真,包括运放,比较器,带隙基准电压源,CMOS开关,非交叠时钟产生电路等。在数字抽取滤波器的设计中,采用了分级抽取技术,使用MATLAB软件中的SPTool和FDATool工具对各级抽取滤波器进行优化设计。并在原有的滤波器算法的基础上,采用了CIC滤波器和半带滤波器,设计出了运算量和存储量都相对少的三级抽取滤波器系统,大大降低了功耗和面积。 论文的仿真结果表明,所设计的Sigma-Delta A/D转换器信噪比达到102.3dB,满足系统需要的16位精度要求。 关键词:Sigma-Ddta; 信噪比; 多级噪声整形; 数字抽取滤波器
标签: SigmaDelta 音频 模数转换器
上传时间: 2013-06-27
上传用户:songyuncen
蓝牙(Bluetooth)技术是近年来国外先进国家研究发展最快的短程无线通信技术之一,能够广泛地应用于工业短距离无线控制装置、近距离移动无线控制设备、机器人控制、办公自动化及多媒体娱乐设备等局部范围内无线数据传输的领域中。在我国,由于对蓝牙技术的研究还处于研究开发的初级阶段, 还没有形成蓝牙数据短距离无线通信的一套开放性应用标准。 在无线音频传输领域内,传统的基于模拟调制方式的无线音频传输由于抗干扰能力较差,传输的音频质量会受到较大的影响,而国内市场上的蓝牙音频产品仅支持单声道语音传输。所以,对基于蓝牙技术的高品质多通道音频传输技术的研究将具有一定的技术创新性,在无线音频传输领域也具有较为广阔的市场前景。 本文以嵌入式蓝牙技术与音频信号传输系统为研究开发课题,参考国外蓝牙技术协议标准,利用功能模块单元与嵌入式技术,目标是研制一种基于嵌入式开发应用的高品质双声道蓝牙无线音频传输系统。本系统通过对双声道线性模拟音源的数字化MP3编解码处理,结合基于嵌入式应用的简化后的HCI层蓝牙应用协议,实现了蓝牙信道带宽内的高品质双声道音频信号点对点的传输。 在硬件设计上,系统采用了模块化设计思想。发送端和接收端由音频处理模块、控制传输模块和无线模块三部分构成。其中,音频处理模块以MAS3587音频处理芯片为核心,负责音频信号的AD采样、MP3压缩和解压缩以及DA还原等工作;控制传输模块以MSP430F169为核心,负责MP3数据帧的高速传输以及蓝牙接口协议控制;无线模块采用蓝牙单芯片解决方案(集成蓝牙射频、基带和链路管理等),负责MP3数据帧的射频发送和接收。模块与模块之间采用工业标准接口方式连接。音频处理模块和控制传输模块之间采用DMA方式的通用并口(PIO);控制传输模块与蓝牙模块之间采用DMA方式的通用异步串口(UART)。 在软件设计上,系统主要由蓝牙协议解释、传输控制和芯片驱动三部分构成。在蓝牙协议解释上,系统采用了基于HCI层的ACL数据包透明传输方式;在传输控制上,采用了基于通用并口(PIO)和异步串口(UART)的DMA方式高效率批量数据传输技术;芯片驱动主要指对MAS3587的基本配置。 对目标系统的测试实验采用了目前流行的音频测试虚拟仪器软件Adobe Audition 1.5。实验项目包括扫频测试、音乐测试、听觉测试、距离测试以及抗干扰测试等。实验结果表明,输入音源在经过MP3编码、发射、接收及MP3解码后,音频质量基本上没受影响,实际双声道音质接近于CD音质,而无线传输的可靠性远高于模拟无线音频传输,几乎没有断音与错音,充分体现了嵌入式蓝牙无线技术的优势。
上传时间: 2013-05-27
上传用户:稀世之宝039
基于∑-△噪声整形技术和过采样技术的数模转换器(DAC)可以可靠地把数字信号转换成为高精度的模拟信号。采用这一结构进行数模转换具有诸多优点,例如极低的失配噪声和高的可靠性,便于作为IP模块嵌入到其他芯片系统中等,更重要的是可以得到其他DAC结构所无法达到的精度和动态范围。在高精度测量、音频转换、汽车电子等领域有着广泛的应用价值。 由于非线性和不稳定性的存在,高阶∑-△调制器的设计与实现存在较大的难度。本设计综合大量文献中的经验原则和方法,首先阐述了∑-△调制器的一般原理,并讨论了一般结构调制器的设计过程,然后描述了稳定的高阶高精度调制器的设计流程。根据市场需求,设定了整个设计方案的性能指标,并据此设计了达到16bit精度和满量程输入范围的三阶128倍过采样调制器。 本设计采用∑-△结构,根据系统要求设计了量化器位数、调制器过采样比和阶数。在分析高阶单环路调制器稳定性的基础上,成功设计了六位量化三阶单环路调制器结构。在16比特的输入信号下,达到了90dB左右的信噪比。该设计已经在Cyclone系列FPGA器件下得到硬件实现和验证,并实现了实时音频验证。测试表明,该DAC模块输出信号的信噪比能满足16比特数据转换应用的分辨率要求,并具备良好的兼容性和通用性。 本设计可作为IP核广泛地在其他系统中进行复用,具有很强的应用性和一定的创新性。
上传时间: 2013-07-10
上传用户:chuandalong
基于过采样和∑-△噪声整形技术的DAC能够可靠地把数字信号转换为高精度的模拟信号(大于等于16位)。采用这一架构进行数模转换具有诸多优点,例如极低的失配噪声和更高的可靠性,便于实现嵌入式集成等,最重要的是可以得到其他DAC结构所无法达到的精度和动态范围。在高精度测量,音频转换,汽车电子等领域有着广泛的应用价值。 本文采用∑-△结构以FPGA方式实现了一个具有高精度的数模转换器,在24比特的输入信号下,达到了约150dB的信噪比。作为一个灵活的音频DAC实现方案。该DAC可以对CD/DVD/HDCD/SACD等多种制式下的音频信号进行处理,接受并转换采样率为32/44.1/48/88.2/96/192kHz,字长为16/18/20/24比特的PCM数据,具备良好的兼容性和通用性。 由于非线性和不稳定性的存在,高阶∑-△调制器的设计与实现存在较大的难度。本文综合大量文献中的经验原则和方法,阐述了稳定的高阶高精度调制器的设计流程;并据此设计了达到24bit精度和满量程输入范围的的5阶128倍调制器。本文创新性地提出了∑-△调制器的一种高效率流水线实现结构。分析表明,与其他常见的∑-△调制器实现结构相比,本方案具有结构简单、运算单元少等优点;此外在同样信号采样率下,调制器所需的时钟频率大大降低。 文中的过采样滤波模块采用三级半带滤波器和一个可变CIC滤波器级联组成,可以达到最高128倍的过采样比,同时具有良好的通带和阻带特性。在半带滤波器的设计中采用了CSD编码,使结构得到了充分的简化。 本文提出的过采样DAC方案具有可重配置结构,让使用者能够方便地控制过采样比和调制器阶数。通过积分梳状滤波器的配置,能够获得32/64/128倍的不同过采样比,从而实现对于32~192kHz多种采样率输入的处理。在不同输入字长情况下,通过调制器的重构,则可以将调制器由高精度的5阶模式改变为功耗更低的3阶模式,满足不同分辨率信号输入时的不同精度要求。这是本文的另一创新之处。 目前,该过采样DAC已经在XilinxVirtexⅡ系列FPGA器件下得到硬件实现和验证。测试表明,对于从32kHz到192kHz的不同输入信号,该DAC模块输出1比特码流的带内信噪比均能满足24比特数据转换应用的分辨率要求。
上传时间: 2013-07-08
上传用户:从此走出阴霾
基于模拟电子技术课程设计是电类专业学生重要实践环节的目的,通过介绍模拟电子系统的设计思路,结合音频信号发生器的设计实例,基于虚拟实验平台进行设计及仿真,得到了振荡器起振及等幅振荡过程的正确结果。使学生能够巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用模拟电路的一般设计方法,通过动脑动手解决实际问题,提高设计能力和动手能力,拓宽学生知识面,为后续课程、各类电子竞赛,毕业设计乃至毕业后的工作打下良好的基础。
上传时间: 2013-10-16
上传用户:lunshaomo
为了使音频信号分析仪小巧可靠,成本低廉,设计了以2片MSP430F1611单片机为核心的系统。该系统将音频信号送入八阶巴特沃兹低通滤波器,对信号进行限幅放大、衰减、电平位移、缓冲,并利用一单片机负责对前级处理后的模拟信号进行采样,将采集得到的音频信号进行4 096点基2的FFT计算,并对信号加窗函数提高分辨率,另一单片机负责对信号的分析及控制显示设备。此设计精确的测量了音频信号的功率谱、周期性、失真度指标,达到较高的频率分辨率,并能将测量结果通过红外遥控器显示在液晶屏上。 Abstract: o make the audio signal analyzer cheaper, smaller and more reliable, this system sends the audio signal to the eight-order butterworth filter, and then amplifies, attenuates, buffers it in a limiting range, transfers the voltage level of the signal before utilizing two MSP430F1611 MCU to realize the audio analysis. One is charged for sampling and dealing with the processed audio signal collected by the 4096 point radix-2 FFT calculation and imposes the window function to improve the frequency resolution. The other one controls the display and realizes the spectrum, periodicity, power distortion analysis in high resolution which is displayed in the LCD screen through the infrared remote control.
上传时间: 2013-12-11
上传用户:jasonheung
近年来电脑虚拟仪器的发展很快。在飞速发展的计算机技术支持下,“软件即仪器”的理念得到了充分的发挥。计算机加软件配合合适的AD/DA界面和传感器/控制器,就可以完成形形色色的传统仪器的所有功能,应用领域遍及现代科技的各个方面,大有星火燎原之势。而且由于其成本较低,升级容易换代快,维护简单,特别是数据的采集、分析、管理做到了智能化,大大提高了工作效率,在科研、计量、工控、自控等应用上特别受青睐,发展势头已将传统仪器远远抛在了后面,并将持续下去。但是一般的虚拟仪器对于普通电子爱好者来说仍然是太昂贵了,而且由于通用的虚拟仪器要考虑高速信号,往往采用高速低分辨率的AD/DA芯片,一般分辨率只能达到8至12位,这对于电子爱好者常用的音频领域恰恰不够精确。在现代多媒体电脑上,声卡已经成为一个必不可少的重要组成部分,它给我们提供了丰富多彩的视听娱乐和有声交流功能,使“多媒体”的名称名副其实。但是你是否知道,利用声卡高精度的AD/DA变换界面,加上合适的软件,就可以构成功能十分强大的音频(超音频)虚拟仪器呢?并且,如果使用足够好的声卡,配合比较简单的扩展设备和传声器/放大器,再选用本文介绍的软件,将是目前音频虚拟仪器的最强、最佳选择。限于篇幅和时间,本文主要介绍一些原则性的测试方法,期望起到抛砖引玉的作用,给有兴趣的爱好者引个路。具体的应用还需要大家不断学习、探索,详细的软件应用方法将在2004年《无线电》杂志以及本站连续刊登介绍。1.声卡的选择声卡担负着模拟信号进出大门的重任,其性能如何,对虚拟仪器的精度有着最直接的影响,因此选择合适的声卡是非常有必要的。从分辨率看,一般电脑多媒体声卡为16位,取样频率为44.1/48KHz,而现在的主流中高档声卡大多具备了96KHz/24bit的取样精度,好的专业声卡甚至能达到输入/输出兼备的192KHz/24bit取样精度。从音频处理的技术指标看,许多质量良好的廉价声卡已经超越了一般模拟仪器,而高档的专业声卡更是具有极其优异的指标。这也不奇怪,因为专业声卡本身就是为专业的录音、监听、音频处理而设计的,是音频传播的门槛,理应具有良好的素质。例如,顶级的专业声卡频率响应可以从几Hz平坦地延伸到数十KHz至接近100 KHz,波动在正负0.1dB以下,噪声水平在-110dB以下,动态范围大于110dB,总谐波失真和互调失真远小于万分之一,通道分离度能达到100dB……这样的声卡已经超越了绝大多数模拟设备的指标,足以应付最苛刻的应用要求,也足以胜任高精度电脑音频虚拟仪器的要求,乃至于数十KHz的超声波研究。当然了,顶级的专业声卡价格昂贵,一般相当于一套主流电脑的价格,大多数业余爱好者不能或不愿承受,但比起模拟测试仪器来说还是便宜很多,而且软件升级没有限制。不过近来电脑音频设备市场看好,许多专业声卡厂家推出了“准专业”声卡进军多媒体市场,素质良好,支持多声道,价格也便宜很多,用途广泛,很适合业余爱好者选用。如果再“抠门”一点,精选百元级优质声卡也是可以应付一般的声学测量的,因为我们知道声学测量的瓶颈一般在于传声器而不是电路。当然这时最好对声卡模拟电路进行“打摩”如更换运放和输出电容等,以得到更好的效果。介绍一些具体的声卡品牌。顶级声卡首选Lynx Two/Lynx 22,据笔者所知是目前世界上指标最优秀的声卡,价格一千美元左右。类似的其它专业声卡有RME,比Lynx还贵(主要因为支持的声道数多)。另外如果单为测试用,一些专业的测试用AD/DA界面设备也可用(例如Sound Technology公司的产品),不过可能更昂贵,而且功能少,指标也未必更强,但好处是可以找到USB接口型的,可配合笔记本电脑使用。这类声卡可以进行精确的电路测试,如作为其它声卡、碟机、功放等设备的输入输出参考标准进行测量,声学测试更是不在话下。
上传时间: 2013-10-13
上传用户:zhengjian