基于FPGA与单片机的数字正弦信号失真度测量仪：高性能与低成本设计

该篇文章主要探讨了数字正弦信号失真度测量仪的设计，旨在解决传统模拟控制测试仪存在的体积大、测试精度低和使用不便的问题。设计的核心技术是将单片机和FPGA（现场可编程门阵列）相结合，作为系统的控制核心，利用快速傅里叶变换（FFT）作为主要分析工具。系统通过程控衰减、放大和预滤波技术对信号进行处理，实现了自动量程转换和数据采样，有效地避免了频率混叠现象。 设计的关键步骤包括对信号输入电路的优化处理，这不仅提升了测量的精度，还能进行总功率和谱功率的测量与分析。此外，该系统具备判断未知信号周期性和测量周期信号周期的能力，对于规定频率范围内的正弦信号失真度测量表现出高精度。由于其高效、可靠、低成本和易于操作的特点，该数字失真度测量仪在高校实验室有广泛应用价值，尤其是在电子产品生产与检测领域，对于确保信号质量和提高产品质量具有重要意义。 文章围绕以下几个关键知识点展开： 1. 数字控制技术：通过单片机和FPGA的集成，实现对信号的精确控制和处理，提高了测试的自动化水平。 2. 快速傅里叶变换（FFT）：作为信号分析的重要工具，用于解析失真信号的频率成分，便于计算失真度。 3. 信号处理流程：包括衰减、放大、预滤波等步骤，确保信号质量和测量准确性。 4. 失真度测量原理：通过计算谐波失真系数来确定失真度，体现了频域分析法的优势。 5. 应用价值：在高校实验室以及电子产品的生产和质量检测中的实际应用，强调了设计的实用性和效益。 这篇文章对于理解数字信号失真度测量技术的发展趋势，以及如何改进传统测试方法，提供了有价值的信息。