基于stm32f4的高速信号频谱分析方法技术

技术编号:15893609 阅读:47 留言:0更新日期:2017-07-28 18:58
本发明专利技术公开了一种基于stm32f4的高速信号频谱分析方法,包括采集需分析的高速信号的模拟信号,并对采集的模拟信号进行预处理滤波;对预处理滤波后的模拟信号进行模数转换等步骤。本发明专利技术实现了高速信号频谱分析,解决了高速信号频谱分析的不便性。

High speed signal frequency spectrum analysis method based on stm32f4

The invention discloses a spectrum analysis method based on stm32f4 high speed signal, analog signal including high-speed signal acquisition to be analyzed, and the simulation of the signal preprocessing filter; analog signal pretreatment filter for analog-to-digital conversion steps. The invention realizes high-speed signal frequency spectrum analysis, and solves the inconvenience of high-speed signal frequency spectrum analysis.

【技术实现步骤摘要】
基于stm32f4的高速信号频谱分析方法
本专利技术属于无线通信
具体涉及一种基于stm32f4的高速信号频谱分析方法。
技术介绍
STM32F4是ARM最新的嵌入式处理器CortexM4,常用于控制和信号处理功能混合的数字控制市场。该控制器提高了运行速度,增加了信号处理功能,同时增加了浮点运算单元、自适应实时加速器、32位多重AHB总线矩阵和多通道DMA控制器、数字信号控制器等多个新特性。其集成度较高,功耗较低,内置最高1MB片上Flash,192KBSRAM,正常工作频率为168MHz,因此得到了广泛的应用。名称为《基于stm32f4的高速信号频谱分析仪》的论文,是以STM32F407为核心,主要采用FIFO来做高速缓存。高速信号先通过AD采样,然后先将采样后的数据给FIFO先缓存处理,然后再通过STM32F407进行Blackman预处理,再做1024个点FFT进行频谱分析,最后将数据显示在LCD12864上,以便进行人机交互!该系统可实现任意波形信号的频谱显示,以及可以自动寻找各谐波分量的幅值,频率以及相位并进行8位有效数据显示。STM32F407虽然芯片资料说明端口可以忍受+5V的电压,但这不代表其可以识别+5的高电平,因此在读+5V的输入端口电平,需要用电平转换芯片将+5V转换成+3.3V的,否则读出的数据时一个错的。但是3.3V属于高电平,因此其可以驱动+5V工作的芯片。但是,名称为《基于stm32f4的高速信号频谱分析仪》的论文,结构复杂,故障率太高,给高速信号频谱分析带来了不便性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述不足提供一种基于stm32f4的高速信号频谱分析方法。一种基于stm32f4的高速信号频谱分析方法,包括步骤:采集需分析的高速信号的模拟信号,并对采集的模拟信号进行预处理滤波;对预处理滤波后的模拟信号进行模数转换,得到采样数据;对得到的采样数据进行FFT处理,得到高速信号频谱信息;对得到的高速信号频谱信息进行峰值搜索,得到峰值信号;对采样数据进行正交数字下变频处理产生正交信号;将所述正交信号与所述峰值信号进行混频,得到宽带复基带高速信号;对宽带复基带高速信号进行频谱校正处理,分别得到信号的频率、幅值及初相信息。进一步,所述采集需分析的高速信号的模拟信号,并对采集的模拟信号进行预处理滤波的具体步骤为:输入模拟信号;接收所述模拟信号的输入,并建立符号索引;根据所述符号索引建立查找表格;在数据库中根据查找表格查找数据库中的最高速率,然后进行输出;以最高速率对所述采样输出执行数模转换以将其转换为模拟信号;并且通过低通模拟滤波器处理所述模拟信号以将其传送给stm32f4。进一步,所述对得到的采样数据进行FFT处理,得到高速信号频谱信息的具体步骤为:对采样数据进行抽取接收抽取后的数据;将接收的抽取数据复制为2份,并存储在两个不同的地址上;进行数据存储;对存储的数据进行FFT变换;输出FFT变换结果;根据FFT输出数据顺序进行最终结果输出。进一步,所述对得到的高速信号频谱信息进行峰值搜索,得到峰值信号的具体步骤为:系统开始上电;设置通道增益;检测得到的高速信号频谱信息是否超限,若超限,则将通道增益切换;若不超限,则转下一步;检测得到的高速信号信号正常,进行下一步数模转换;向stm32f4输出正常数据;检测采集信号峰值。进一步,所述检测得到的高速信号频谱信息是否超限,若超限,则将通道增益切换的步骤中:再次检测得到的高速信号频谱信息是否超限,若超限,则转下一步;将通道增益切换仍然超限,因此判断为超量程,检测结束。本专利技术通过采集需分析的高速信号的模拟信号,并对采集的模拟信号进行预处理滤波,对预处理滤波后的模拟信号进行模数转换,得到采样数据,对得到的采样数据进行FFT处理,得到高速信号频谱信息,对得到的高速信号频谱信息进行峰值搜索,得到峰值信号,对采样数据进行正交数字下变频处理产生正交信号,将所述正交信号与所述峰值信号进行混频,得到宽带复基带高速信号,对宽带复基带高速信号进行频谱校正处理,分别得到信号的频率、幅值及初相信息。从而实现了高速信号频谱分析,解决了高速信号频谱分析的不便性。附图说明图1为本专利技术方法流程示意图。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明:采集需分析的高速信号的模拟信号,并对采集的模拟信号进行预处理滤波;对预处理滤波后的模拟信号进行模数转换,得到采样数据;对得到的采样数据进行FFT处理,得到高速信号频谱信息;对得到的高速信号频谱信息进行峰值搜索,得到峰值信号;对采样数据进行正交数字下变频处理产生正交信号;将所述正交信号与所述峰值信号进行混频,得到宽带复基带高速信号;对宽带复基带高速信号进行频谱校正处理,分别得到信号的频率、幅值及初相信息。所述采集需分析的高速信号的模拟信号,并对采集的模拟信号进行预处理滤波的具体步骤为:输入模拟信号;接收所述模拟信号的输入,并建立符号索引;根据所述符号索引建立查找表格;在数据库中根据查找表格查找数据库中的最高速率,然后进行输出;以最高速率对所述采样输出执行数模转换以将其转换为模拟信号;并且通过低通模拟滤波器处理所述模拟信号以将其传送给stm32f4。所述对得到的采样数据进行FFT处理,得到高速信号频谱信息的具体步骤为:对采样数据进行抽取接收抽取后的数据;将接收的抽取数据复制为2份,并存储在两个不同的地址上;进行数据存储;对存储的数据进行FFT变换;输出FFT变换结果;根据FFT输出数据顺序进行最终结果输出。所述对得到的高速信号频谱信息进行峰值搜索,得到峰值信号的具体步骤为:系统开始上电;设置通道增益;检测得到的高速信号频谱信息是否超限,若超限,则将通道增益切换;若不超限,则转下一步;检测得到的高速信号信号正常,进行下一步数模转换;向stm32f4输出正常数据;检测采集信号峰值。所述检测得到的高速信号频谱信息是否超限,若超限,则将通道增益切换的步骤中:再次检测得到的高速信号频谱信息是否超限,若超限,则转下一步;将通道增益切换仍然超限,因此判断为超量程,检测结束。本文档来自技高网...
基于stm32f4的高速信号频谱分析方法

【技术保护点】
一种基于stm32f4的高速信号频谱分析方法,其特征在于包括步骤:采集需分析的高速信号的模拟信号,并对采集的模拟信号进行预处理滤波;对预处理滤波后的模拟信号进行模数转换,得到采样数据;对得到的采样数据进行FFT处理,得到高速信号频谱信息;对得到的高速信号频谱信息进行峰值搜索,得到峰值信号;对采样数据进行正交数字下变频处理产生正交信号;将所述正交信号与所述峰值信号进行混频,得到宽带复基带高速信号;对宽带复基带高速信号进行频谱校正处理,分别得到信号的频率、幅值及初相信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于stm32f4的高速信号频谱分析方法,其特征在于包括步骤:采集需分析的高速信号的模拟信号,并对采集的模拟信号进行预处理滤波;对预处理滤波后的模拟信号进行模数转换,得到采样数据;对得到的采样数据进行FFT处理,得到高速信号频谱信息;对得到的高速信号频谱信息进行峰值搜索,得到峰值信号;对采样数据进行正交数字下变频处理产生正交信号;将所述正交信号与所述峰值信号进行混频,得到宽带复基带高速信号;对宽带复基带高速信号进行频谱校正处理,分别得到信号的频率、幅值及初相信息。2.根据权利要求1所述的基于stm32f4的高速信号频谱分析方法,其特征在于所述采集需分析的高速信号的模拟信号,并对采集的模拟信号进行预处理滤波的具体步骤为:输入模拟信号;接收所述模拟信号的输入,并建立符号索引;根据所述符号索引建立查找表格;在数据库中根据查找表格查找数据库中的最高速率,然后进行输出;以最高速率对所述采样输出执行数模转换以将其转换为模拟信号;并且通过低通模拟滤波器处理所述模拟信号以将其传送给stm32f4。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:余仪琳张德鑫徐镜媛
申请(专利权)人:成都米风通信技术有限公司
类型:发明
国别省市:四川,51

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