電子信息工程課程設計主講ppt課件

.,1,電子信息工程課程設計,主講：張文青,.,2,課題名稱基于DSP模數(shù)轉換器有效位（ENOB）的計算與分析,.,3,本設計所涉及到的知識點信號與系統(tǒng)數(shù)字信號處理DSP技術應用微機接口技術電子設計技術Matlab應用技術,.,4,考核方式平時考勤占10%實際操作占50%設計報告占30%設計答辯占10%,.,5,課程設計目的：將模擬信號轉變?yōu)閿?shù)字信號后再進行處理，是當前信號處理普遍使用的方法，模數(shù)轉換器（ADC）就是將模擬信號轉換為數(shù)字信號的器件。ADC有8位，10位，12位，16位等，理論上，轉換位數(shù)越多，轉換精度越高，但由于受到電路噪聲干擾，以及采樣頻率等因素的影響，實際上所獲得的轉換精度（轉換位數(shù)）要低于理論值。所以，計算ADC的有效轉換位數(shù)對系統(tǒng)性能的評估就顯得尤為重要。,.,6,本次課程設計就是利用DSP實驗裝置對模擬信號進行數(shù)字化采樣存儲，并通過USB接口傳輸?shù)接嬎銠C中，利用matlab編程對信號進行處理，計算ADC的有效轉換位數(shù)（ENOB）。通過調整信號頻率、采樣頻率等參數(shù)，獲得這些參數(shù)與ENOB的關系曲線，最終計算出最佳的ENOB值。,.,7,所需儀器設備：信號發(fā)生器、示波器、DSP實驗箱、計算機、USB連接電纜課程設計內容：1、接通信號發(fā)生器和示波器的電源，調整信號發(fā)生器的頻率（小于2KHz），幅度（峰峰值小于1V），利用示波器測量確認后，通過連接電纜將信號發(fā)生器的輸出連接到DSP實驗箱的INPUT1端口。將DSP實驗箱的OUT3端口連接示波器2、用USB連接電纜連接主機和DSP實驗箱,.,8,3、接通DSP實驗箱電源，根據(jù)液晶顯示屏顯示的提示信息進行操作。1）上電后，首先選擇4（AD），按ENTER鍵確認2）通過數(shù)字鍵選擇采樣頻率（符合那奎斯特采樣定理），按ENTER鍵確認3）選擇“1”保存，通過主機上的采集軟件，可將采集的數(shù)據(jù)通過USB線上傳到主機。選則“2”不保存，可通過DSP試驗箱的OUT3接口，通過示波器觀察波形，若系統(tǒng)正常，應該能夠看到跟信號發(fā)生器輸出一致的波形，以此來驗證電路系統(tǒng)的正確性。4）若在3）選擇“1”保存后，主機會提示安裝USB驅動，正確安裝驅動后，打開主機上的數(shù)據(jù)采集軟件，如圖所示：,.,9,數(shù)據(jù)采集軟件界面,.,10,5）點擊“start”,開始數(shù)據(jù)傳輸，若系統(tǒng)工作正常，SuccessedTransfers后會顯示“5”，表明收到5個數(shù)據(jù)包，若顯示信息不是5，則將DSP試驗箱斷電，重新開始。6）若5）正常，則主機會產生一個數(shù)據(jù)文件USB.DAT，這就是ADC采集的數(shù)據(jù)，共1024個采樣點，每個采樣點為12位有效數(shù)字，表示為2個字節(jié)，高8位在前（其中高4位為0），低8位在后。4、利用matlab編寫程序，繪制出時域波形和頻譜圖，利用公式求出ENOB。5、matlab讀取數(shù)據(jù)的參考源程序如下：要求：讀懂程序，進行修改，補充,.,11,clc;clear;closeall;FileName,PathName=uigetfile(*.dat,Selectthe*.datfile);f=fullfile(PathName,filesep,FileName);fid=fopen(f,r);data=fscanf(fid,%x);fclose(fid);data=data(1:2:end)*256+data(2:2:end);datsgn=data;plot(datsgn);%時域波形,.,12,實驗要求：1）用matlab編寫程序，繪制時域波形圖、頻譜圖，計算ENOB2）通過改變信號頻率和采樣頻率，獲取這些參數(shù)與ENOB的對應關系，繪制出對應曲線圖。3）設置最佳參數(shù)，求出最佳的ENOB，要求計算出的ENOB7（SNR取10lg()）4）通過查找資料自己設計最佳的matlab程序算法5）參考方法：對采樣數(shù)據(jù)進行FFT，求出基波能量和諧波能量，計算出信噪比（SNR），利用公式求解ENOB參考公式：ENOB=（SNR-1.79）/6.02,.,13,課程設計結束，提交詳細的課程設計報告（設計報告要求見下一頁）課程設計時間：第一周，5天，每天8小時提示：注意采樣頻率、信號頻率、FFT點數(shù)之間的最佳對應關系。參考文獻：電子科技，2010年第23卷第3期，ADC模數(shù)轉換器有效位計算計算機測量與控制.2010.