基于NiosⅡ軟核的頻譜分析儀研究與設計的開題報告

基于NiosⅡ軟核的頻譜分析儀研究與設計的開題報告1.研究背景頻譜分析是在某段時間內，對信號的頻率進行分析的技術方法。它廣泛應用于無線通信、醫(yī)療診斷、雷達、聲音分析等領域?，F(xiàn)有的頻譜分析儀主要由專用硬件實現(xiàn)，成本較高。而基于軟硬件結合的頻譜分析儀可以利用軟件的靈活性，降低硬件成本，提高設備的應用范圍和靈活性。因此，基于NiosⅡ軟核的頻譜分析儀越來越受到重視。2.研究內容本次研究將以Altera公司的CycloneIVEP4CE6E22C8NFPGA芯片為核心，采用NiosⅡ軟核作為CPU，利用FPGA的高速并行處理能力，設計實現(xiàn)基于FFT算法的頻譜分析模塊，實現(xiàn)對輸入信號頻率的精確測量。同時，借助SDRAM存儲器，可以對收集到的數(shù)據(jù)進行存儲和顯示。具體研究內容如下：（1）NiosⅡ軟核的集成與調試（2）基于FFT算法的頻譜分析模塊設計與實現(xiàn)（3）SDRAM存儲器的設定與數(shù)據(jù)存儲（4）基于液晶顯示屏的GUI設計與實現(xiàn)（5）硬件系統(tǒng)的綜合調試與性能測試3.研究意義（1）降低設備成本：基于軟硬件結合的頻譜分析儀可以利用計算機的靈活性，降低硬件成本。（2）提高設備靈活性：通過軟件重構和升級，可以更新功能和性能，提高設備靈活性。（3）開發(fā)工具的推廣：本研究使用的Altera公司的FPGA芯片和NiosⅡ軟核，可以推廣使用，豐富數(shù)字系統(tǒng)設計的工具。4.研究方法本研究采用實驗研究法，包括軟件的開發(fā)、硬件系統(tǒng)的設計與制作、實驗過程中的數(shù)據(jù)采集與處理，最后對系統(tǒng)進行性能測試。5.計劃安排（1）第1-2周：閱讀相關文獻，了解基于NiosⅡ軟核的頻譜分析儀的設計原理與實現(xiàn)方法。（2）第3-4周：搭建開發(fā)環(huán)境，進行NiosⅡ軟核的集成與調試。（3）第5-6周：進行基于FFT算法的頻譜分析模塊設計與實現(xiàn)，對數(shù)據(jù)進行采集、存儲與顯示。（4）第7-8周：基于液晶顯示屏的GUI設計與實現(xiàn)，開發(fā)可視化軟件界面。（5）第9-10周：制作硬件系統(tǒng)，進行綜合調試與性能測試。（6）第11-12周：整理材料，撰寫畢業(yè)論文，準備答辯。6.預期成果（1）完成基于NiosⅡ軟核的頻譜分析儀的設計與實現(xiàn)，實現(xiàn)對輸入信號頻率的精確測量。（2）完成GUI設計與實現(xiàn)，實現(xiàn)對采集到的數(shù)據(jù)的存儲與顯示。（3）完成硬件系統(tǒng)的綜合調試與性能測試。7.參考文獻[1]趙景威,范亮.基于FPGA的頻譜分析儀的設計[J].中國電子信息科技,2013(9):91-92.[2]董箭,李蕊,尹立寧.FPGA數(shù)字頻譜分析儀的設計[J].自動化與儀器儀表,2015,04:51