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2022年电赛F题信号调制度测量代码详解

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简介：
本文章详细解析了2022年电子设计竞赛F题中关于信号调制度测量的解决方案与编程代码，旨在帮助参赛者和学习者更好地理解和应用相关技术。 使用正点原子精英板编写代码，涉及到了快速傅里叶变换（FFT）、模数转换器（ADC）以及直接存储器访问（DMA），还有定时器输入捕获测量等功能。参考相关文章可以更轻松地理解这些技术的应用和实现方法。

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  • 2022年电赛F题信号调制度测量代码详解
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    本文章详细解析了2022年电子设计竞赛F题中关于信号调制度测量的解决方案与编程代码，旨在帮助参赛者和学习者更好地理解和应用相关技术。 使用正点原子精英板编写代码，涉及到了快速傅里叶变换（FFT）、模数转换器（ADC）以及直接存储器访问（DMA），还有定时器输入捕获测量等功能。参考相关文章可以更轻松地理解这些技术的应用和实现方法。
     
  • 2022年电子设计竞赛F题信号调制度测量代码详解（使用正点原子精英板，包含FFT、ADC及DMA等技术）.zip
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    该资源为2022年电子设计竞赛F题信号调制度测量代码解析，适用于正点原子精英板。详细讲解了FFT、ADC和DMA等关键技术的应用与实现。 在2022年的电子设计竞赛F题中，重点是测量信号调制度。这是一个数字信号处理的重要任务，参赛者通常会使用高性能的微控制器如正点原子精英板来实现这一目标。该板卡由于其强大的处理能力、丰富的外设接口以及易于开发的特点而成为此类应用的理想选择。 在提供的代码中，关键技术包括快速傅里叶变换（FFT）、模拟到数字转换器（ADC）和直接存储器访问（DMA），还有定时器的输入捕获功能。快速傅里叶变换是将时域信号转化为频域表示的核心算法，在测量调制度时有助于分析频率成分。这使得我们能够更精确地计算出调制度，这是衡量信号强度的关键参数。 模拟到数字转换器负责将连续的电压信号转换为离散的数字值，这对于微控制器处理传感器或电路输出的数据至关重要。正点原子精英板配备了高速、高精度ADC以确保测量数据的准确性和实时性。 直接存储器访问技术允许外设与系统内存之间进行数据交换而不需CPU干预，在需要快速传输大量数据的应用中特别有用，如实时信号处理。DMA可以显著提高效率并减轻CPU负担，使其专注于其他任务。 定时器输入捕获功能用于测量外部信号的脉冲宽度或周期。通过捕捉信号的上升沿和下降沿来计算频率或者相位信息，这对于评估信号质量和调制状态非常重要。 提供的压缩包中可能包含源代码文件（如a.txt和a1.txt）以及一个汇总文档(all)。这些资源有助于深入了解作者如何结合FFT、ADC、DMA及定时器输入捕获技术实现精确的测量功能，并为实际工程应用提供优化方案建议。 2022年电赛F题解决方案展示了数字信号处理技术的实际应用，特别强调了正点原子精英板的应用价值以及关键技术（如FFT、ADC和DMA）的有效集成。深入理解这些概念和技术不仅有助于解决竞赛问题，也为电子系统设计提供了宝贵经验。
     
  • 2020年电赛A题心电信号测量代码
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    本项目为2020年全国电子设计竞赛A题心电信号测量系统的解决方案，内含信号采集与处理的完整代码。适合于学习心电信号分析和嵌入式系统开发的学生和技术爱好者参考使用。 电赛2020A题心电信号测量比赛代码已准备好，包括无线运动传感器节点的代码，IO口已经标注好，可以直接使用。比赛结束后选择发布出来以便大家一起学习。
     
  • F题：信号调制检测设备
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    信号调制检测设备是一款用于分析和识别无线电信号调制方式的专业仪器，广泛应用于通信系统测试、科研及无线电监测等领域。 信号调制度测量装置设计 本资源摘要将详细介绍一种用于测量并显示信号源输出的被测信号调制度参数、识别并显示被测信号的调制方式，并能输出解调信号的设计要求与实现方法。 一、任务描述： 制作一个能够完成上述功能的信号调制度测量装置。该系统如图1所示，具体包括以下内容： 二、设计要求 （1）对于峰峰值为 100mV 的普通单音调幅电压 AMu 而言，其载频设定为 10MHz，并且使用频率范围在 1~3kHz 内的正弦信号作为调制信号。装置需测量并显示该信号的调幅度 am（误差绝对值 ≤ 0.1），同时输出解调后的无明显失真的波形。 （2）对于峰峰值为 100mV 的单音调频电压 FMu 而言，其载频同样设定在 10MHz，并且使用频率范围在 3~5kHz 内的正弦信号作为调制信号。装置需测量并显示该信号的调频度 fm（误差绝对值 ≤ 0.3）及最大频偏 mfΔkkHz；同时输出解调后的无明显失真的波形。 （3）对于载波电压峰峰值为 100mV 的高频电压 mu 而言，其载频范围设定在 10MHz~30MHz 内。若该信号是已调制的（AM 或 FM），则使用频率范围在 5kHz~10kHz 内某一特定频率正弦信号作为调制信号。测量装置需具备自主识别 mu 的调制方式的能力，即能判断出 mu 是 AM、FM 还是没有经过调制的基本载波；同时测量并显示其相应的参数（am 或 fm），误差要求分别与上述第 1 和 2 点相同；当被测信号为 FM 波时还需测量并显示最大频偏 mfΔkkHz。装置需输出解调后的无明显失真的波形。 （4）设计报告需要包括方案论证、理论分析和计算、系统相关参数的设计、电路与程序设计、测试方案及结果等内容，以及整体结构的规范性。 三、说明 - 普通单音调幅波指的是载波为正弦信号且使用单一频率的正弦信号作为调制信号。 - 单音调频波同样是指载波是正弦形式，并以一个固定频率的正弦信号进行调制。 - AM 信号时，其调幅度范围应满足：0.2＜am ≤1；FM 波形情况下，则需保证 1＜fm ≤6 的范围内。未经过任何调制处理的基本载波则指单纯地由正弦或连续波（CW）构成的信号。 - 要求测量装置能够识别出被测信号可能存在的三种调制方式。 - 在进行高频窄带信号采样时，应参考“带通抽样定律”。而针对基带信号，则推荐使用“奈奎斯特抽样定理”作为指导原则。 - 测试过程中可以利用自带具备 AM/FM 输出功能的信号源，并以该信号源设置参数值为基准进行对比验证。 要求第（3）项的操作必须是一键启动，装置应能连续完成调制方式识别、测量和显示相关参数等任务，在整个操作流程中不允许人工干预。
     
  • 2021年电赛A题：信号失真度测量装置
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    2021年电赛A题——信号失真度测量装置，旨在设计并实现一个高精度、高性能的电子系统，用于检测和分析音频信号中的失真程度，提升参赛者在模拟电路及数字处理方面的综合技能。 本系统选用 TI 公司的 MSP432P401R 芯片作为主控芯片，并设计了包含信号预处理电路、供电电路和蓝牙模块的信号失真度测量装置。
     
  • 2022年电赛省赛F题一等奖作品源码
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    本项目为2022年电子设计竞赛省级比赛F题一等奖获奖作品的完整源代码，涵盖硬件设计、软件编程及系统调试等环节。适合于相关技术学习和参考使用。 2022年四川省电子设计竞赛省赛一等奖作品F题采用不同采样频率对信号进行采样，并通过FFT变换分析频谱特征以判断对应值。该作品包含多种滤波及取值操作，同时使用串口屏交互技术。
     
  • 基于Verilog的等精度测频代码（2015年电赛F题）
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    本项目采用Verilog语言设计了一种高精度频率测量系统，适用于电子设计大赛中的精确频率测量任务。 2015年大学生电子设计大赛频率计（F题）代码用于通过串口发送所测得的频率数据，采样时钟为50MHz，开发环境使用Quartus。
     
  • 2022年2月18日美赛F题数据
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    本数据集包含2022年美国数学建模竞赛(F题)的相关信息和资料，适用于参赛者进行研究与分析。 2022年2月18日美赛F题的数据已经准备好。
     
  • 2022年美赛C题F奖项目（含代码、数据及论文）
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    本项目为2022年美国数学建模竞赛(C题)获奖作品，包含完整解决方案、源代码、数据集和英文论文，适合参赛学习参考。 本项目主要采用了小波降噪模型以及基于GRU神经网络的预测模型。此外，还运用动态规划的思想设计了一套买卖比特币的策略。对于后续进行相关建模学习的研究者，建议首先阅读相关的学术论文，并且可以尝试运行代码和分析数据以加深理解。
     
  • 2022年电子设计大赛F题实验报告(1).docx
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    本文档为2022年电子设计大赛中针对F题目的实验报告，详细记录了实验设计方案、测试过程及结果分析等内容。 2022年TI杯大学生电子设计竞赛F题实验报告 本报告详细介绍了我们为本次比赛设计的信号调制度测量装置。该装置能够精确地测量出调幅度和调频度，并将结果实时显示在液晶屏上。 一、理论分析与计算 （一）带通采样方式：为了准确捕捉并处理信号，我们的设计方案采用了带通采样技术。依据奈奎斯特采样定理，确保了所选的采样频率高于信号的实际带宽，从而无失真地恢复出所需的数据。 （二）解调幅度与频度计算方法：通过DDS和乘法器生成稳定1MHz的参考信号，并利用AD转换模块来测量实际信号的幅度及频率。基于理论分析，可以准确推算出被测信号的具体参数值。 （三）乘法器应用：本设计中采用了一种特殊的电路结构——即两个输入信号X与Y相乘后产生新的输出Z，随后通过低通滤波技术去除干扰成分，保留有用的基带信息。 （四）放大模块构建：为增强微弱电信号的强度以便后续处理，我们采用了同相比例放大器进行初步放大的同时配合二级放大电路进一步提升信号水平，并最终将优化后的数据传递给DDS系统。 二、硬件与软件设计 （一）总体架构图：整个系统的构成包括了DDS模块、乘法器组件、增益调节单元、模数转换环节以及显示面板等关键部分。 （二）电源供应方案：我们配置了一个完整的供电体系，涵盖降压变换、电磁干扰抑制和精密稳压等多个层级以保障各个子系统能够在理想条件下运行。 （三）DDS模块设计与实现：该核心组件负责生成高精度的基准振荡信号供后续分析使用。 （四）解调器的设计思路：为了从复杂混合波形中提取有用的信息，我们特别设置了专门用于分离原始信息流的技术手段。 （五）控制软件框架搭建：开发了一套自动化控制系统来协调各个硬件单元的操作流程并实现智能化管理功能。 三、测试验证与性能评估 实验过程中采取了多种方法对系统进行了全面的检验。结果显示，在特定条件下该测量装置能够准确识别不同类型的调制模式，并且在面对波动范围为100毫伏峰峰值，载频设定于10兆赫兹以及频率变化区间从1kHz到3kHz乃至5kHz之间的正弦波形时，所测得的解幅度误差不超过±0.1单位；而关于频率偏差方面则达到了零误差的标准。以上测试结果均符合题目要求的技术指标。