TI大學生DSP競賽試題

諸葛孔明

測量兩個疊加信號的頻率和幅值

一、任務

測量兩個正弦信號的疊加信號：



其中，x1是主信號，幅值為 (偏置為0V)，頻率為：20-20kHz；
x2是次要信號，幅值為主信號的1/4-1/6,頻率為：20-20kHz；

二、要求

1．基本要求

（1）利用兩個外部信號源和自制的加法器電路產生y(t)；

（2）分辨率：可分辨出的主信號與次信號頻率差大于等于主信號的10％；即主信號頻率值－次信號頻率值>=主信號頻率×10％；

（3）顯示：測量(處理)結果通過DSP的串口，送至PC，由PC顯示，顯示刷新時間2s，要求測量出主信號的頻率和幅值。

2.  發揮部分

(1)  要求在測量出主信號頻率和幅值的同時，測量出次信號的頻率和幅值。

(2)  分辨率：可分辨出的主信號與次信號頻率差小于主信號的10％；即主信號頻率值－次信號頻率值<主信號頻率×10％；（分辨率越高，得分越高，且可加分）

(3) 使用C2000內置PWM發生器和外部濾波器重建主信號；幅度和頻率要求盡量接近輸入信號，相位關系不做要求；外部濾波器必須采用放大器組建的有源濾波器；

(4)  使用C2000內建PWM發生器和外部濾波器同時產生主信號和次信號；幅度和頻率要求盡量接近輸入信號，相位關系不做要求；外部濾波器必須采用放大器組建的有源濾波器；

3. 器件要求

（1） 必須使用C2000處理器，推薦型號為TMS320F2808和F28235；可使用各實驗室的C2000開發板（TI不負責提供）；

（2） 若用ADC，必須使用C2000內置ADC進行設計；   

（3） 必須使用TI的運算放大器，推薦型號OPA227, OPA2227, OPA228, OPA2228, OPA820, OPA134, OPA2134, OPA2822；     

（4） 推薦的電源推薦型號：TPS70302，

（5） TI將免費提供本題中推薦使用的芯片：每參賽隊處理器兩片；模擬芯片按板上數量乘以3提供（DIP8（若有）或SOIC8封裝）。對于非推薦使用的芯片，TI不負責提供。樣片提供依據為參賽隊提交的不雷同的原理圖和PCB圖。


三、說明

1. 隨機選擇頻率范圍內的10個頻率點，進行測試(當然對所有參賽者用同樣的信號)。最后，根據10個點測試結果的誤差平方和來評判系統的測量精度。評價時選的10個頻率點應該包括極限點——信號幅值最小、最小最大頻率等。這樣更能反映系統的精度。

2. 若僅僅測量一個頻率信號的頻率和幅值，可能只要用脈沖計數和峰值檢波就行，而不需要數字信號處理方法。若要測量兩個頻率信號的頻率和幅值，則必須用到數字信號處理方法。

3. 設計報告正文中應包括系統總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結果。完整的電路原理圖、PCB圖和所有源程序以電子檔附件形式提交，若不愿公開相關資料請提前說明。