基于NiosII的音频信号分析仪设计：FPGA与嵌入式处理

本篇本科毕业论文是关于通信工程领域的研究，主要探讨了基于NiosII的音频信号分析仪的设计。论文首先介绍了SoC（System-on-Chip）技术的概述，包括其发展历程、关键技术和用途分类，强调了SoC在集成性和功能效率方面的优势。作者指出，NiosII作为嵌入式IP核处理器软核，被选择用于此项目，旨在替代传统的DSP芯片或高性能单片机，以实现音频信号的高效处理。 第二部分，论文概述了FPGA（Field-Programmable Gate Array）开发技术，重点讲述了FPGA的特点，如灵活性和可编程性，以及FPGA开发的基本流程。此外，还介绍了Altera公司的quartusII软件工具包，特别是其中的NiosII软件环境，通过数码管闪烁控制的例子来展示其使用方法。 在数字信号处理部分，论文详细阐述了傅里叶变换，包括连续时间和离散时间信号的处理，以及快速傅里叶变换（FFT）的应用。这部分为后续的音频信号分析奠定了理论基础。 音频信号分析仪设计章节是论文的核心部分，设计思路围绕基于FFT的音频信号分析展开。具体设计包括前端增益放大电路、混叠滤波、A/D转换（如AD1674）的集成，以及NiosII在数字滤波和软件实现中的应用。NiosII软核配置和QuartusII软件的综合流程也得到了详细描述。 此外，理论分析与参数设计环节涉及对系统性能的优化，包括噪声抑制、频率响应等。软件设计部分着重于用户界面和数据分析算法，而测试仪器的选择和指标测试结果则验证了设计的有效性和准确性。 论文最后给出了参考文献和致谢，总结了整个设计项目的重要性和贡献，关键词包括FPGA、IP核、FFT、IIR等，这些都是通信工程领域内的重要技术元素。 这篇论文深入探讨了如何利用NiosII和FPGA技术在音频信号分析仪设计中的应用，展示了其在提高信号处理性能和效率上的优势，并通过实际设计展示了技术的实施步骤和关键参数优化。这是一篇实用且具有理论深度的通信工程研究论文。