TI大学生DSP竞赛试题

诸葛孔明

测量两个叠加信号的频率和幅值

一、任务

测量两个正弦信号的叠加信号：



其中，x1是主信号，幅值为 (偏置为0V)，频率为：20-20kHz；
x2是次要信号，幅值为主信号的1/4-1/6,频率为：20-20kHz；

二、要求

1．基本要求

（1）利用两个外部信号源和自制的加法器电路产生y(t)；

（2）分辨率：可分辨出的主信号与次信号频率差大于等于主信号的10％；即主信号频率值－次信号频率值>=主信号频率×10％；

（3）显示：测量(处理)结果通过DSP的串口，送至PC，由PC显示，显示刷新时间2s，要求测量出主信号的频率和幅值。

2.  发挥部分

(1)  要求在测量出主信号频率和幅值的同时，测量出次信号的频率和幅值。

(2)  分辨率：可分辨出的主信号与次信号频率差小于主信号的10％；即主信号频率值－次信号频率值<主信号频率×10％；（分辨率越高，得分越高，且可加分）

(3) 使用C2000内置PWM发生器和外部滤波器重建主信号；幅度和频率要求尽量接近输入信号，相位关系不做要求；外部滤波器必须采用放大器组建的有源滤波器；

(4)  使用C2000内建PWM发生器和外部滤波器同时产生主信号和次信号；幅度和频率要求尽量接近输入信号，相位关系不做要求；外部滤波器必须采用放大器组建的有源滤波器；

3. 器件要求

（1） 必须使用C2000处理器，推荐型号为TMS320F2808和F28235；可使用各实验室的C2000开发板（TI不负责提供）；

（2） 若用ADC，必须使用C2000内置ADC进行设计；   

（3） 必须使用TI的运算放大器，推荐型号OPA227, OPA2227, OPA228, OPA2228, OPA820, OPA134, OPA2134, OPA2822；     

（4） 推荐的电源推荐型号：TPS70302，

（5） TI将免费提供本题中推荐使用的芯片：每参赛队处理器两片；模拟芯片按板上数量乘以3提供（DIP8（若有）或SOIC8封装）。对于非推荐使用的芯片，TI不负责提供。样片提供依据为参赛队提交的不雷同的原理图和PCB图。


三、说明

1. 随机选择频率范围内的10个频率点，进行测试(当然对所有参赛者用同样的信号)。最后，根据10个点测试结果的误差平方和来评判系统的测量精度。评价时选的10个频率点应该包括极限点——信号幅值最小、最小最大频率等。这样更能反映系统的精度。

2. 若仅仅测量一个频率信号的频率和幅值，可能只要用脉冲计数和峰值检波就行，而不需要数字信号处理方法。若要测量两个频率信号的频率和幅值，则必须用到数字信号处理方法。

3. 设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、PCB图和所有源程序以电子档附件形式提交，若不愿公开相关资料请提前说明。