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电子竞赛培训教程第1章修改稿1.3.6 数据采集与处理类题目分析.doc

电子竞赛培训教程第1章修改稿1.3.6 数据采集与处理类题目分析

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2018-09-10 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电子竞赛培训教程第1章修改稿1.3.6 数据采集与处理类题目分析doc》,可适用于工程科技领域

数据采集与处理类题目分析数据采集与处理类题目有多路数据采集系统(第一届年)数字化语音存储与回放系统(第四届年)数据采集与传输系统(第五届年)。多路数据采集系统(第一届年)要求设计制作一个八路数据采集系统对米以外的各路数据通过串行传输线进行采集和显示。涉及到的基础知识包含有:AD变换单片机或者可编程逻辑器件存储器数字显示等。数字化语音存储与回放系统(第四届年)要求设计制作一个数字化语音存储与回放系统。通带为Hz~kHzADC采样频率fs=kHz字长=位DAC:变换频率fc=kHz字长=位语音存储时间≥秒。涉及到的基础知识包含有:AD和DA变换、单片机或者可编程逻辑器件、存储器和数字显示等。数据采集与传输系统(第五届年)设计制作一个用于路模拟信号采集与单向传输系统被测电压为路~V分别可调的直流电压。采用位AD变换器。涉及到的基础知识包含有:AD变换、噪声模拟发生器、调制与解调、单片机或者可编程逻辑器件、存储器和数字显示等。各题目具体要求如下:多路数据采集系统(第一届,年)()设计任务设计一个八路数据采集系统系统原理框图如图所示。图八路数据采集系统系统原理框图主控器能对米以外的各路数据通过串行传输线(实验中用米线代替)进行采集和显示。具体设计任务是:a现场模拟信号产生器。b八路数据采集器。c主控器。()设计要求①基本要求a现场模拟信号产生器:自制一正弦波信号发生器利用可变电阻改变振荡频率使频率在Hz~kHz范围变化再经频率电压变换后输出相应~V直流电压(Hz对应VkHz对应V)。b八路数据采集器:数据采集器第路输入自制~V直流电压第~路分别输入来自直流源的V直流电压(各路输入可由分压器产生不要求精度)第路备用。将各路模拟信号分别转换成位二进制数字信号再经并串变换电路用串行码送入传输线路。c主控器:主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。采集方式包括循环采集(即路、路……路、……路)和选择采集(任选一路)二种方式。显示部分能同时显示地址和相应的数据。②发挥部分a利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系b尽可能减少传输线数目c其它功能的改进(例如:增加传输距离改善显示功能)。 数字化语音存储与回放系统(第四届年)()设计任务设计并制作一个数字化语音存储与回放系统其示意图如图所示。图数字化语音存储与回放系统示意图()设计要求①基本要求a放大器的增益为dB放大器的增益为dB增益均可调b带通滤波器:通带为Hz~kHzcADC:采样频率fs=kHz字长=位d语音存储时间≥秒eDAC:变换频率fc=kHz字长=位f回放语音质量良好。②发挥部分在保证语音质量的前提下:a减少系统噪声电平增加自动音量控制功能b语音存储时间增加至秒以上c提高存储器的利用率(在原有存储容量不变的前提下提高语音存储时间)d其它(例如:校正等)。()说明不能使用单片语音专用芯片实现本系统。 数据采集与传输系统(第五届年)()设计任务设计制作一个用于路模拟信号采集与单向传输系统。系统方框图参见图所示。图数据采集与传输系统方框图()设计要求①基本要求a被测电压为路~V分别可调的直流电压。系统具有在发送端设定路顺序循环采集与指定某一路采集的功能。b采用位AD变换器。c采用dB带宽为kHz~kHz的带通滤波器(带外衰减优于dB十倍频程)作为模拟信道。d调制器输出的信号峰峰值vspp为~V可变码元速率k波特(码元秒)制作一个时钟频率可变的测试码发生器(如…码等)用于测试传输速率。e在接收端具有显示功能要求显示被测路数和被测电压值。②发挥部分a设计制作一个用伪随机码形成的噪声模拟发生器伪随机码时钟频率为kHz周期为位码元生成多项式采用f(x)=xx。其输出峰峰值vnpp为~V连续可调。b设计一个加法电路将调制器输出vspp与噪声电压vnpp相加送入模拟信道。在解调器输入端测量信号与噪声峰峰值之比(vsppvnpp)当其比值分别为、、时进行误码测试。测试方法:在路顺序循环采集模式下监视某一路的显示检查接收数据的误码情况监视时间为分钟。c在(vsppvnpp)=时尽量提高传输速率用上述第()项的测试方法检查接收数据的误码情况。d其它(如自制用来定量测量系统误码的简易误码率测试仪其方框图见图。等等)。图数据采集与传输系统方框图方案例:数字化语音存储与回放系统()数字化语音存储与回放系统(方案)数字化语音存储与回放系统(方案)方框图如图所示。系统以单片机为核心器件由前向通道、主机和后向通道三个子系统构成。由四片组成RAM阵列并采用分页存储模式将外部数据存储空间扩大至kB。利用△M和DPCM方法对数据进行压缩以加长存储时间。前向通道子系统由话筒话筒放大电路自动增益控制级滤波器A/D转换器组成。前向通道中的自动音量控制器可有效地提高系统性能。单片机处理后的语音数字信号通过DA输出平滑滤波器滤波后经过放大器输出。另外系统有自检和工作模式设定等功能使其具有实用性。图数字化语音存储与回放系统(方案)方框图()数字化语音存储与回放系统(方案)数字化语音存储与回放系统(方案)方框图如图所示。系统控制器采用单片机实现。语音输入采用两只(配对)驻极体话筒分别接入差分放大器的正、负端可以较好地抑制背景噪音。放大器中设置了自动增益控制电路。功率放大放大器采用TDAA驱动喇叭发声。带通滤波器采用有源滤波器形式。ADC采用转换时间为μs的AD。DAC采用DAC。存储器采用kBRAM。幅频特性采用简单的阻容网络实现部分高频提升来进行近似校正。图数字化语音存储与回放系统(方案)方框图()数字化语音存储与回放系统(方案)数字化语音存储与回放系统(方案)方框图如图所示。系统构成主要元器件在图中标示。语音信号经放大、滤波后送入并行A/D转换器。A/D转换后的数字化语音信号通过单片机写入片外数据存储器完成语音数字化存储。回放时单片机从数据存储器中将数据读出送入并行D/A转换器并经滤波、功率放大后实现语音回放。图数字化语音存储与回放系统(方案)方框图PAGE

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