| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 课题提出的目的和意义 | 第12-13页 |
| 1.3 国内外发展动态 | 第13-16页 |
| 1.3.1 声学信号应用的发展 | 第13-14页 |
| 1.3.2 故障诊断类仪器的发展现状 | 第14-15页 |
| 1.3.3 嵌入式技术的发展动态 | 第15-16页 |
| 1.4 课题主要研究内容 | 第16-19页 |
| 1.4.1 便携式声学分析仪的功能建立 | 第16-17页 |
| 1.4.2 便携式声学分析仪的研究方案 | 第17-19页 |
| 第二章 便携式声学分析仪的原理分析与实现平台 | 第19-35页 |
| 2.1 便携式声学分析仪的原理分析 | 第19-27页 |
| 2.1.1 傅里叶变换的原理概述 | 第19-20页 |
| 2.1.2 快速傅里叶变换 | 第20-25页 |
| 2.1.3 截取信号的加窗处理 | 第25-27页 |
| 2.2 系统控制与数据处理芯片的应用技术概述 | 第27-30页 |
| 2.2.1 FPGA 参数对比与型号选定 | 第28-29页 |
| 2.2.2 硬件描述语言的选用 | 第29页 |
| 2.2.3 开发环境与设计流程 | 第29-30页 |
| 2.3 用户界面平台的实现 | 第30-33页 |
| 2.3.1 用户界面实现平台的确立 | 第30-31页 |
| 2.3.2 用户界面实现平台的选型 | 第31-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-35页 |
| 第三章 便携式声学分析仪系统设计方案 | 第35-51页 |
| 3.1 系统的设计原则和需求分析 | 第35-37页 |
| 3.1.1 系统的设计原则分析 | 第35页 |
| 3.1.2 系统的需求分析 | 第35-37页 |
| 3.2 系统硬件构架的设计 | 第37-48页 |
| 3.2.1 传感器的选型 | 第38-39页 |
| 3.2.2 两增益信号放大电路的设计 | 第39-41页 |
| 3.2.3 抗混叠滤波器的实现 | 第41页 |
| 3.2.4 模数信号转换电路的设计 | 第41-44页 |
| 3.2.5 电源管理电路的实现 | 第44-45页 |
| 3.2.6 外设接口电路的设计 | 第45-48页 |
| 3.3 系统总体方案的确立 | 第48页 |
| 3.4 本章小结 | 第48-51页 |
| 第四章 模数转换与声级计算的硬件实现 | 第51-65页 |
| 4.1 模数转换频率控制的硬件实现 | 第51-58页 |
| 4.1.1 对采样偏移误差的校正 | 第51-52页 |
| 4.1.2 采样频率的控制 | 第52-54页 |
| 4.1.3 结合逻辑分析仪的板级调试 | 第54-56页 |
| 4.1.4 采样结果验证 | 第56-58页 |
| 4.2 输入数据的缓冲模块 | 第58-60页 |
| 4.2.1 FIFO 宏功能模块的定制 | 第58-59页 |
| 4.2.2 输入数据缓冲的实现 | 第59-60页 |
| 4.3 声级计功能的实现 | 第60-63页 |
| 4.3.1 声压级计算的原理分析 | 第60-61页 |
| 4.3.2 声级计算功能在 FPGA 中的硬件实现 | 第61-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-65页 |
| 第五章 频谱分析的硬件实现 | 第65-81页 |
| 5.1 FFT 加窗函数设计 | 第65-67页 |
| 5.1.1 DSP 系统设计方法 | 第65页 |
| 5.1.2 FFT 加窗处理的实现 | 第65-67页 |
| 5.2 快速傅里叶变换的硬件设计实现 | 第67-79页 |
| 5.2.1 FFT 兆核函数介绍与引脚功能分析 | 第68-69页 |
| 5.2.2 FFT 兆核函数的调用 | 第69-73页 |
| 5.2.3 快速傅里叶变换的时序仿真 | 第73-75页 |
| 5.2.4 快速傅里叶变换的板级功能实现 | 第75-79页 |
| 5.3 乒乓操作法实现输出数据缓冲 | 第79-80页 |
| 5.4 本章小结 | 第80-81页 |
| 第六章 便携式声学分析仪的系统实现 | 第81-91页 |
| 6.1 ARM 与 FPGA 的数据通信 | 第81-82页 |
| 6.2 系统用户界面的实现 | 第82-84页 |
| 6.2.1 触摸屏与控制器的硬件连接 | 第82-83页 |
| 6.2.2 用户界面的实现 | 第83-84页 |
| 6.3 系统的功能实现 | 第84-85页 |
| 6.3.1 系统的用户界面展示与操作说明 | 第84页 |
| 6.3.2 系统的波形显示 | 第84-85页 |
| 6.4 便携式声学分析仪的实测 | 第85-90页 |
| 6.4.1 应用便携式声学分析仪测量现场数据 | 第85-87页 |
| 6.4.2 实测数据的分析 | 第87-90页 |
| 6.5 本章小结 | 第90-91页 |
| 第七章 结论与展望 | 第91-93页 |
| 7.1 结论 | 第91-92页 |
| 7.2 展望 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-97页 |
| 致谢 | 第97-99页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第99页 |