1、隨著科技的進步,儀器系統(tǒng)與計算機軟件技術(shù)緊密結(jié)合,產(chǎn)生了虛擬儀器,虛擬儀器依托計算機強大的軟硬件資源,從根本上更新了測量儀器的概念。另一方面,頻譜分析作為近代的信號分析方法是從事各種電子產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、檢驗的重要工具。高分辨率、寬頻帶實時的數(shù)字頻譜分析的方法和實現(xiàn)一直是該領(lǐng)域的研究熱點。實時頻譜分析在工程實踐和理論研究中有著重要的意義,但是目前實時頻譜分析儀的價格比較昂貴,使得它不能普遍應(yīng)用于教學和科研實踐中。
　　 為此,本文

2、設(shè)計了一種全新的頻譜分析儀,在NiosⅡ的基礎(chǔ)上實現(xiàn)虛擬儀器的功能。NiosⅡ是一種基于FPGA(現(xiàn)場可編程邏輯器件)開發(fā)的軟核CPU,它以代碼的形式固化在FPGA內(nèi)。它的可配置特性給嵌入式系統(tǒng)設(shè)計帶來了更大的靈活性,可以說它為嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計提供了一種全新的思路。虛擬儀器則采用美國國家儀器公司開發(fā)的LabVIEW8.6為開發(fā)平臺,實現(xiàn)頻譜分析儀的儀器功能。本文把NiosⅡ和虛擬儀器LabVIEW有效的結(jié)合起來,對頻譜分析儀進行了實際應(yīng)

3、用的設(shè)計,分為三點。
　　 (1)介紹了虛擬儀器的研究背景以及國內(nèi)外的研究進展,接著對頻譜分析儀的基本原理和功能進行了闡述,確立了設(shè)計的總體方案,建立了設(shè)計的基本框架。
　　 (2)從幾方面分別詳細闡述了設(shè)計過程,硬件方面有關(guān)于采樣電路,系統(tǒng)平臺硬件電路的設(shè)計,固件方面對NiosⅡ的體系結(jié)構(gòu)進行了深入的分析,并定制了系統(tǒng)所需的處理器內(nèi)核,隨后剖析軟件結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了LabVIEW環(huán)境下的頻譜分析儀。理論和仿真表明結(jié)果正確。<