2022年电子设计大赛F题实验报告(1).docx

简介：
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。