2007年全国大学生电子设计竞赛：音频信号分析仪任务详解

"2007年全国大学生电子设计大赛" 2007年全国大学生电子设计大赛是一项针对全日制在校本、专科学生的竞赛活动，旨在推动电子信息类专业课程的实践教学，提高学生的动手能力和创新意识。该竞赛在2007年9月3日8:00正式开始，本科组队伍可以从A、B、C、D、E、F六个题目中选择一题，而高职高专组则主要在G、H、I、J题中选取，但也允许选择其他题目。参赛队伍需严格遵循竞赛规则，如出示学生证证明身份，每队限三人且不得中途更换，竞赛期间禁止与非参赛队员交流，且所有设计工作需在指定场地内完成。 其中，A题为“音频信号分析仪”，是一项针对本科组的任务。目标是设计并制作一款能分析音频信号频率成分以及测量正弦信号失真的仪器。该设备需满足以下基本要求： 1. 输入阻抗设定为50Ω。 2. 接受的输入信号电压范围（峰-峰值）从100mV到5V。 3. 能处理的频率成分范围是200Hz至10kHz。 4. 频率分辨力需达到100Hz，确保能准确测量频率差不小于100Hz的频率分量功率。 5. 应能检测总功率和各频率分量的频率和功率，且各频率分量功率测量误差不超过10%，总功率测量误差不超过5%。 6. 分析时间为5秒，数据应能刷新，存储并回放显示各频率分量，同时实时显示总功率和前两个频率分量的频率与功率值，具备暂停功能保持当前显示数据。 发挥部分则要求参赛者提升设备性能，例如扩大输入信号动态范围，增加频率范围至20Hz至10kHz，提高分辨力到20Hz，检测信号的周期性，测量失真度，以及其他可能的创新点。 设计报告应包含系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图，以及测试结果等内容。完整的电路原理图、源代码和测试结果作为附件提交。 这次比赛不仅考验了参赛者的电子设计技能，还锻炼了他们在规定时间内解决问题和团队协作的能力，对于提高学生们的实际操作技能和创新能力具有重要意义。