单片机软件噪声抑制方案

单片机软件噪声抑制方案

一、单片微机的软件抑噪方案(论文文献综述)

胡立祥[1](2011)在《基于DSP的扬声器故障检测方法研究》文中认为扬声器生产过程中,在线的异音故障检测是保证产品质量很重要的方法。目前,国内外扬声器异音故障检测,主要是利用扫频信号激励扬声器,凭借听音人员经验来判断扬声器有无故障。该检听方法具有主观性,缺少客观标准,并且会受到工作环境,人的工作状态的影响,长期工作还会伤害人的听觉和神经系统。因此扬声器在线的异音故障检测系统是当前电声行业发展的一个重要研究课题。随着科技的不断发展,扬声器异音故障检测系统向小型化,智能化的嵌入式系统转变是一种必然的趋势。本文将DSP的数字处理技术应用在扬声器异音故障检测中,它具有处理速度快,实时性强等优点。然而扫频信号激励扬声器产生的响应信号十分复杂,利用传统的傅立叶变换进行故障特征提取受到限制,故本文采用时频分析的方法来进行特征的提取。本课题的研究成果包括:(1)研究了短时傅里叶变换中窗函数以及窗宽选择的问题,得出在选择窗函数时主瓣尽可能窄,以提高频率分辨率,旁瓣尽可能的小,以减少泄露。(2)论证了基于DSP的扬声器故障检测系统硬件方案的可行性,提出了柔性分频段扫频的概念,据此设计了基于AD9850扬声器激励系统。为了充分发挥DSP的数字信号处理的能力,利用TMS320VC540和AVR128组成了双核系统,DSP负责处理采集到扬声器的响应信号,单片机负责接口控制和显示功能。(3)根据实际检测过程中遇到的问题,提出了“中间状态”的概念,通过对扬声器时频图特点的分析,得出了故障特征主要集中在高阶频率区域的结论。(4)系统地比较了基于高阶频率和基于能量特征曲线的两种故障诊断方法,得出了在生产工艺要求不高和现场环境相对恶劣的环境下,采用高阶频率整体求能量系数的方法比较合适,在生产工艺要求高和现场环境相对友好的状态下,采用能量特征曲线的方法能很大程度上提高识别的精确度。(5)解决了扬声器异音故障检测仪器在生产车间抗电磁干扰和激励与响应信号同步采集的工程问题。

李婧[2](2009)在《超精密动态激光干涉仪信号处理单元标准测试平台设计》文中进行了进一步梳理双频激光干涉测量技术以其抗干扰性强、精度高、可溯源等优点,已成为静态、准静态精密测量的经典工具和主要手段。与此对应地,NIM、NIST及PTB等计量机构均制定了详尽的检定校准规范,为静态、准静态激光干涉仪的研究和推广提供了坚实可靠的法定计量保障体系。然而,近年来随着微电子制造、超精密机械加工等超精密装备业的发展,双频激光干涉测量技术的研究焦点已从静态测量转移到动态测量上,相应地对激光干涉仪的计量校准提出了超精密、动态测量特性校准要求。特别是在我国,由于缺乏新的动态测量用双频激光干涉仪计量校准规范,双频激光干涉仪动态测量性能考核缺乏可靠的校准方法,这已成为我国双频激光干涉动态测量技术进行生产力转化的主要技术障碍之一,并影响着超精密、动态双频激光干涉仪研发工作的可持续发展。本课题“超精密动态激光干涉仪信号处理单元标准测试平台设计”以现有激光外差干涉测量信号处理技术为基础,针对快速超精密双频激光干涉仪性能指标的测试需要进行了深入研究,设计了具备电信号模拟测试、静态动态性能测试、多种标准接口的激光干涉仪信号处理单元标准测试平台。本课题将为制订超精密、动态双频激光干涉仪的国家级校准检定规范提供了有力的技术支持和平台保障。课题的主要研究工作如下:1.在双频激光干涉测量基本模型的基础上,建立了被测目标运动下双频激光干涉仪的动态干涉信号模型,分析了匀速、匀加速、匀减速运动情形下干涉信号频率和相位的动态变化情况,为采用电信号模拟测试提供了理论基础和参数测算依据;2.针对电信号模拟测试中提出的极低相位步进灵敏度、极高相位稳定度需求,深入分析直接数字频率合成技术原理及其输出频谱,设计了以DDS芯片作为核心部件的相位差可调的双通道同步位移信号模拟单元,利用电信号模拟双频激光干涉仪测量目标的多种运动轨迹,实现双频激光干涉仪信号处理单元电信号模拟测试;3.针对测试平台中接口复杂、信号切换与控制速度要求高的特点,设计了基于DSP的数字主控制器,实现了DDS快速、稳定、精确地输出电信号,电信号经过高速模拟调理单元的滤波放大保证信号达到技术指标的要求,结合FPGA实现了ISA、USB标准接口匹配及数据高速传输,提高了测试平台的通用性、规范性;4.针对测试模型复杂、测试平台操作步骤繁琐且专业性强的问题,设计了基于Windows/CVI的应用程序与用户界面,方便灵活地实现了任务建立和多任务切换,可在线设定测试平台的相关参数,有利于复杂运动轨迹的模拟。最后,通过实验验证双频激光干涉仪动态特性标准测试平台的可行性以及性能指标,结合HP5527B、UOI500型双频激光干涉仪信号处理卡进行了功能应用测试。实验表明,本文所设计的双频激光干涉仪动态特性标准测试平台可以模拟速度低于5000mm/s的匀速运动以及加速度低于2g的匀加速或匀减速运动,从而完成对干涉仪信号处理单元的静态、动态性能测试。

江福椿[3](2005)在《基于超声技术的气体浓度检测仪设计》文中进行了进一步梳理介绍了超声检测技术及超声信号数字处理的研究现状,将超声相关检测技术及数字信号处理方法应用于课题组承接的人本电器公司“SF6气体浓度超标报警器研制”项目中,对基于超声检测技术和数字信号处理手段实现微量二元混合气体浓度的方案进行了论证。从理论上对适于微量二元混合气体浓度的测量公式和误差公式进行了推导,讨论了此方法的适用范围;从工程上基于CPLD完成了SF6气体浓度超标报警器的设计。本方案与传统的气体浓度检测方案相比,超声气体浓度检测法较之化学法等传统方法更为稳定可靠;比未采用智能芯片的方案自动化程度高、升级换代容易等优点。在实际应用中将有很好的发展前景。 论文分别从理论分析、系统总体设计、系统硬件电路设计、系统软件设计等方面详细地说明了该工程的实现过程。该系统在软硬件的设计上特色明显,一是设计中采用超声差分相位比较的方法实现微量气体的精确测量,从而克服了一般声时测量的不足;二是在软件设计上采用了软件补偿方法,提高了精度;三是用实验法找出了温度与两路超声波相位差的关系、以及两路超声波相位差与有害气体浓度的关系,并通过软件实现了上述关系的合理补偿;在硬件上利用单片机与CPLD结合,让二者的优势有机发挥,使系统电路结构简单可靠。这一研究成果已同时申报发明和新型实用两项专利。 经实际测试该报警器能在SF6气体浓度超过1000ppm时发出声、光报警信号,并能实时的数字化显示气体浓度以及温湿度等环境参量,另外能通过计算机监控软件形象地显示出气体浓度以及温湿度等环境参量与时间的关系曲线。

胡隽[4](2002)在《铁磁材料磁检测方法中定量检测的研究与实现》文中研究说明钢铁输送管道在我国的工业生产和国民经济中起着重要作用,特别是在我国的西气东输工程中更是起着不可替代的作用。钢铁管道的质量直接影响到工业生产和人民的生活环境。作为钢铁管道的无损检测方法之一的漏磁检测方法正在日趋受人们关注,但是,现在国内外的漏磁检测装置还只能对钢管缺陷进行定性判别。本文主要是对钢管缺陷的定量判定进行研究,从分析规则形状的缺陷产生的漏磁场入手,把有限元分析方法引入电磁场分析并用通用的有限元分析软件ANSYS对任意形状、大小的缺陷所产生的漏磁场进行分析,从而得出可以用作定量判别缺陷的信号模板库。本文还介绍了漏磁检测装置中的总体结构和工作原理,以及数据采集部分的工作原理,并对采集得到的数据的数字信号处理和定量判定提出了一些算法。

杨华舒,杨红宣,杨志刚[5](2002)在《工控机存储器的使用矛盾及危害》文中研究说明基于对自控系统偶然性故障的研究,阐述了在工控机上实行程序和数据的存储硬件分设的必要性:为避免代码相互覆盖而提出了存储器资源分配与其功能相对应的观点。

杨华舒,褚福涛[6](2001)在《单片微机的软件抑噪方案》文中指出针对单片微机控制系统提出了几种有效的软件抗干扰对策,基于各部件的抑噪性能试验,阐述了抗干扰程序的原理及方法。

二、单片微机的软件抑噪方案(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、单片微机的软件抑噪方案(论文提纲范文)

(1)基于DSP的扬声器故障检测方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究背景与选择意义
    1.3 国内外研究的历史与现状
    1.4 嵌入式发展的历史
    1.5 本文的主要工作
    1.6 论文组织
2 扬声器工作原理
    2.1 扬声器振动模型分析
    2.2 扬声器的主要性能指标
        2.2.1 扬声器的额定功率
        2.2.2 扬声器的额定阻抗
        2.2.3 扬声器的频率响应
        2.2.4 扬声器的指向性和失真
    2.3 扬声器的故障类型
    2.4 扬声器在线检测系统的组成
        2.4.1 信号激励发生装置
        2.4.2 信号的采集装置
        2.4.3 消音箱
        2.4.4 信号分析处理
3 基于DSP的扬声器故障检测系统硬件方案设计
    3.1 扬声器响应信号A/D转化模块
    3.2 激励扬声器扫频模块
    3.3 扬声器故障检测系统的通信模块
        3.3.1 HPI-8接口的功能和操作
        3.3.2 主机对HPI-8接口的访问
    3.4 扬声器故障检测系统的键盘和液晶显示模块
        3.4.1 系统液晶显示模块
        3.4.2 系统键盘控制模块
    3.5 检测信号的外部扩展存储模块
        3.5.1 DSP与FLASH接口
        3.5.2 DSP与RAM的接口
    3.6 系统供电模块
    3.7 本章小结
4 扬声器响应信号分析理论
    4.1 傅立叶变换
    4.2 时频分析的理论基础
    4.3 短时傅里叶变换
        4.3.1 连续的短时傅里叶变换
        4.3.2 离散短时傅里叶变换
        4.3.3 短时傅里叶变换的窗函数及窗宽的选择
    4.4 小波变换理论
        4.4.1 连续小波换
        4.4.2 离散小波变换
        4.4.3 常用的母小波函数
5 扬声器故障检测方法的研究及比较
    5.1 基于高阶频率的扬声器扬声器故障特征提取方法
    5.2 基于高阶频率能量均值曲线的扬声器故障特征提取方法
    5.3 两种扬声器故障特征提取方法的比较
    5.4 扬声器故障检测的软件系统
        5.4.1 信号采集模块
        5.4.2 标准特征估计
        5.4.3 阈值设置模块
        5.4.4 在线检测模块
        5.4.5 记录查询模块
    5.5 本章小结
6 扬声器故障检测系统抗干扰设计
    6.1 扬声器故障检测系统的干扰分析
    6.2 扬声器故障检测系统的电磁干扰解决方法
        6.2.1 延时同步采集电路
        6.2.2 触发信号隔离电路
        6.2.3 PCB抗干扰设计
    6.3 扬声器故障检测系统的噪声干扰解决方法
        6.3.1 基于消音箱的降噪技术
        6.3.2 基于小波的降噪技术
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 本文的主要工作
    7.2 存在的问题及以后研究的方向
8 参考文献
9 攻读硕士学位期间发表论文情况
10 致谢

(2)超精密动态激光干涉仪信号处理单元标准测试平台设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 干涉信号细分卡的测试方法研究与应用现状
        1.2.1 测量检定测试方法
        1.2.2 电信号模拟测试方法
    1.3 直接频率合成技术研究及应用现状
        1.3.1 频率合成技术概述
        1.3.2 直接频率合成技术研究与发展现状
        1.3.3 直接数字合成技术在任意波形发生器中的应用
    1.4 课题来源及主要研究内容
第2章 系统总体方案设计
    2.1 引言
    2.2 双频激光干涉测量原理
    2.3 被测目标运动情况下的干涉信号模型
        2.3.1 静态位移情况下的干涉信号模型
        2.3.2 匀速运动情况下的干涉信号模型
        2.3.3 恒定加速度运动情况下的干涉信号模型
        2.3.4 模型技术指标分析
    2.4 直接数字频率合成技术
        2.4.1 DDS工作原理及结构
        2.4.2 DDS输出特性分析
    2.5 系统总体方案设计
    2.6 本章小结
第3章 基于DDS的信号发生电路设计
    3.1 引言
    3.2 直接数字信号合成与控制单元设计
        3.2.1 直接数字信号合成方案
        3.2.2 主控制器方案
        3.2.3 可编程逻辑实现方案
    3.3 高速模拟信号调理单元设计
        3.3.1 反Sinc函数补偿的低通滤波器
        3.3.2 差分信号变换与放大电路
        3.3.3 信号比较与占空比调节电路
        3.3.4 输出匹配电路
    3.4 接口匹配单元设计
        3.4.1 ISA总线接口电路方案
        3.4.2 USB总线接口电路方案
    3.5 本章小结
第4章 系统软件分析设计
    4.1 引言
    4.2 软件总体流程
    4.3 基于DDS的信号发生软件模块
    4.4 人机交互软件模块
        4.4.1 串口通信模块设计
        4.4.2 USB通信模块设计
        4.4.3 应用程序设计
    4.5 本章小结
第5章 测量系统设计及实验
    5.1 引言
    5.2 标准测试平台各单元性能分析
        5.2.1 低通滤波器频谱特性实验
        5.2.2 幅值平坦度实验
        5.2.3 方波特性实验
        5.2.4 数据传输接口可靠性和传输速度实验
    5.3 系统性能指标测试
        5.3.1 相位噪声测试
        5.3.2 频率稳定度测试
    5.4 系统功能应用测试
        5.4.1 静态功能应用测试
        5.4.2 动态功能应用测试
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(3)基于超声技术的气体浓度检测仪设计(论文提纲范文)

第一章 绪论
    1.1 相关知识及研究背景
    1.2 超声信弓数字处理方案研究
        1.2.1 信号特性分类
        1.2.2 数字超声信号处理方法分析
        1.2.2.1 信号假设模式方法研究
        1.2.2.2 超声数字信号处理的一般方法
        1.2.2.3 超声检测中所采用的信号处理与信号分析的新技术
        1.2.3 超声检测数据误差分析
    1.3 课题研究背景及意义
        1.3.1 课题研究背景
        1.3.2 课题简介
        1.3.3 课题研究意义
    1.4 课题拟解决的关键问题
    1.5 本章小结
第二章 系统原理分析
    2.1 超声气体浓度检测的测量原理
    2.2 气体温度、湿度、含氧量的检测
    2.3 本章小结
第三章 系统总体设计
    3.1 变送器总体设计
        3.1.1 超声换能器的选择
        3.1.2 超声信号的处理
    3.2 主机控制器总体设计
    3.3 监控系统通信总体设计
        3.3.1 数据通信原理
        3.3.1.1 数据通信的基本概念
        3.3.1.2 串行通信的传递方式及波特率的设定
        3.3.2 串行通信的过程
        3.3.3 串行通信协议
    3.4 串行通信总线标准及接口技术
        3.4.1 串行通信总线标准接口
        3.4.2 485通信网络设计
        3.4.3 通信软件设计
    3.6 本章小结
第四章 硬件电路设计
    4.1 变送器部分设计
        4.1.1 超声发射、接收部分
        4.1.2 关键芯片的选择
    4.2 主机控制器部分设计
        4.2.1 液晶显示设计
        4.2.2 键盘控制电路设计
        4.2.3 微型打印机与A789C52的接口设计
        4.2.4 通信网络硬件设计
    4.3 电源电路设计
    4.4 本章小结
第五章 系统软件设计
    5.1 CPLD软件设计
        5.1.1 CPLD软件模块设计
        5.1.2 CPLD设计开发流程
    5.2 MCU单片机程序设计
        5.2.1 变送器程序设计
        5.2.2 主机控制器程序设计
    5.3 上位机程序设计
    5.4 打印、报警子程序设计
        5.4.1 打印子程序设计
        5.4.2 报警子程序设计
    5.5 本章小结
第六章 系统整体测试与分析
    6.1 系统整体性能评价
    6.2 系统误差分析
    6.3 系统调试
        6.3.1 测试模式
        6.3.2 主机控制器测试
        6.3.3 变送器测试
        6.3.4 上位机测试
        6.3.5 调试心得及经验
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
附录1
附录2
附录3
附录A 攻读硕士学位期间的主要工作
附录B 变送器硬件实物图
致谢

(4)铁磁材料磁检测方法中定量检测的研究与实现(论文提纲范文)

第一章 综述
    1.1 课题的意义
    1.2 国内外的研究概况
    1.3 本课题的综述
    1.4 传感器的选择
    1.5 模拟量的量化与数字量传输
    1.6 数字信号处理
    1.7 信号的模板库
    1.8 铁磁性承压管道漏磁无损检测的相关标准
        1.8.1 国际标准
        1.8.2 国内标准
    1.9 本文的总体框架
第二章 检测系统的磁场分布及其检测
    2.1 检测系统的磁化方法
    2.2 漏磁场的磁场分布
    2.3 漏磁检测系统的传感器
        2.3.1 电磁感应式传感器
        2.3.2 霍尔传感器
    2.4 钢管内椭圆形缺陷的漏磁场分布
第三章 电磁场的有限元分析及ANSYS软件在磁场分析中的应用
    3.1 有限元分析方法
    3.2 电磁场的有限元分析方法
    3.3 ANSYS有限元分析软件
        3.3.1 ANSYS软件的概述
        3.3.2 ANSYS软件的特点
        3.3.3 ANSYS软件的功能
        3.3.4 ANSYS软件的数据库管理
        3.3.5 ANSYS的文件管理
        3.3.6 ANSYS5.7电磁场分析的新功能
    3.4 用ANSYS软件对静态磁场进行有限元分析
        3.4.1 确定ANSYS的坐标系
        3.4.2 在前处理器中生成模型
        3.4.3 二维静态磁场分析中的单元类型
        3.4.4 材料特性的定义
    3.5 对实验结果的一些分析和讨论
第四章 钢管磁检测系统的组成结构和信号的数据采集
    4.1 钢管漏磁检测系统的组成结构
    4.2 数模转换器的结构和功能
    4.3 信号的数据采集
第五章 信号的程序处理和判定
    5.1 信号的程序处理
    5.2 简单整系数滤波器
    5.3 信号的预处理
    5.4 信号的程序判定
第六章 总结与展望
    6.1 本论文的主要工作
    6.2 本论文的创新之处
    6.3 本课题以后的研究方向
参考文献

四、单片微机的软件抑噪方案(论文参考文献)

  • [1]基于DSP的扬声器故障检测方法研究[D]. 胡立祥. 天津科技大学, 2011(04)
  • [2]超精密动态激光干涉仪信号处理单元标准测试平台设计[D]. 李婧. 哈尔滨工业大学, 2009(05)
  • [3]基于超声技术的气体浓度检测仪设计[D]. 江福椿. 河海大学, 2005(02)
  • [4]铁磁材料磁检测方法中定量检测的研究与实现[D]. 胡隽. 合肥工业大学, 2002(02)
  • [5]工控机存储器的使用矛盾及危害[J]. 杨华舒,杨红宣,杨志刚. 电工技术, 2002(06)
  • [6]单片微机的软件抑噪方案[J]. 杨华舒,褚福涛. 电工技术, 2001(01)

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单片机软件噪声抑制方案
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