毕业设计(论文)开题报告学生姓名：董华珊学号：0902050203专业：电气工程及其自动化设计(论文)题目：基于DSP的谱分析仪设计指导教师：郭海涛2013年3月15日毕业设计（论文）开题报告1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，可对调制信号、脉冲信号及其他信号的频率、电平、调制度、调制失真、频偏、互调失真、谐波失真、增益、衰减等多种参数进行测量，可用于测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。它又称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。频谱分析仪具有高灵敏度、频带宽、动态范围大等特点，可方便的获得时域测量中不易得到的独特信息，如频谱纯度、信号失真、寄生、交调和噪声边带等各种参数。频谱分析仪可广泛应用于微波通信、雷达、导航、电子对抗卫星地面站、空间站、空间技术、频率管理、信号监测、EMI诊断和EMC测量等方面，是发展军用电子元器件和军用整机的科研、生产、测试、试验和计量等部门的必备仪器。因此，应用十分广泛，被称为工程师的射频万用表。信号处理器（DSP）是一种可编程的高性能处理器，近年来发展很快，不仅适用于数字信号处理，且在图像处理、语音处理、通信等领域都得到了广泛应用。DSP结构设计提供了低成本、低功耗和高性能的处理能力，以DSP作为核心是智能化制造技术中智能控制器的发展方向。随着计算机和微电子技术的发展，基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并发挥着重要作用。现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果，可以对从直流到亚毫米波的整个电磁波频谱的任何一段进行频谱或光谱分析。对于一台频谱分析仪来说，能够覆盖的频带也越来越宽。现代的各种频谱分析仪不仅能分析连续波信号，而且还可以对瞬态信号和无规则变化的随机信号进行实时频谱分析。它不仅可以测量电量，而且可以测量非电量。通过换能器，他可以对各种非电量如压力、振动、冲击、声响等进行频域分析，不仅能定性而且还能定量分析，不仅能以频域显示信号频谱还能交替或同时以时域显示信号波形。现代的频谱分析仪由于发展了品种、增加了附件，而扩展了许多功能。它可以起到扫频仪和频率计的作用，还可以完成扫调附加遥测指示仪全景收机的功能，而计算式频谱仪（也叫频谱分析仪——计算器）在信号处理系统中又是一台专用数字计算机。信号的频谱分析是研究信号特性的重要手段之一,对于确定性信号,可以用傅里叶变换来考察其频谱性质,而对于广义平稳随机信号,由于它一般既不是周期的,又不满足平方可积,严格来说不能进行傅里叶变换,通常是求其功率谱来进行频谱分析。功率谱反映了随机信号各频率成份功率能量的分布情况,可以揭示信号中隐含的周期性及靠得很近的谱峰等有用信息,应用极其广泛,例如,在语音信号识别、雷达杂波分析、地震勘探信号处理、水声信号处理、系统辨识中非线性系统识别、物理光学中透镜干涉、流体力学的内波分析、太阳黑子活动周期研究等许多领域,都发挥了极其重要的作用。在实际工作中，一般处理的信号可以分为规则信号（确定性信号）和随机信号（非确定性信号）两类。规则信号可以用明确的数学关系式来描述，而随机信号一般不可能用清楚的数学关系式来描述，也无法预测其未来瞬间的精确值，对于这些随机性质的数据只能用概率和统计平均的方法来描述，比如均值、均方差、方差、概率密度函数、概率分布函数、相关函数以及功率谱密度函数等。由于随机信号的不确定性，所以它的电压频谱也是不确定的，但是对于常见的具有各态历经的平稳随机信号，可以得到确定的相关函数，相关函数序列的量纲是功率单位，相关函数的傅立叶变换或z变换就表示这类随机信号的功率谱密度函数，简称功率谱。利用给定的N个样本数据估计一个平稳随机信号的功率谱密度叫做谱估计。功率谱估计（PSD）是利用给定的一组样本数据估计一个平稳随机信号的功率谱密度，它能给出被分析对象的能量随频率分布的情况。在雷达信号处理中可以根据回波信号的功率谱密度、谱峰的宽度、高度和位置可以确定运动目标的位置、辐射强度和运动速度。功率谱估计是数字信号处理的重要研究内容之一。功率谱估计可以分为经典谱估计（非参数估计）和现代谱估计（参数估计）。经典的功率谱估计有2种：一种是直接法；另一种是间接法。直接法就是先计算N个数据的傅里叶变换，然后取频域和其共轭的乘积得到功率谱；间接法则是先计算N个样本数据的估计自相关函数，然后再计算自相关数据的傅里叶变换得到功率谱。间接法的主要方法有最大熵谱分析法（AR模型法）、Pisarenko谐波分解法、Prony提取极点法、Prony谱线分解法以及Capon最大似然法。其中周期图法和最