多种失真信号产生及失真度测量装置的实现

摘要

针对电路中由非线性元件引起的信号失真问题,设计与实现了一款多种失真信号产生与失真度测量装置。该装置硬件结构由信号产生、信号选择、MCU控制、本地显示与交互、无线传输和其他辅助电路组成。软件部分利用单片机定时器控制ADC采集信号电压,并开启DMA通道提高数据传输速度。通过部署DSP库对信号进行FFT,测量前5次谐波幅值后计算THD值。经测试表明:当输入信号电压峰峰值为20 mV～3 V,基波频率为1～100 kHz时,装置可通过本地交互和手机APP选择控制输出顶部失真、底部失真、双向失真、交越失真和无明显失真5种信号,对不同类型、不同失真度下的5种信号THD测量平均绝对误差均小于0.008。装置响应速度快,支持人机交互、数据存储与追溯,为信号失真机制与THD测量提供可视化的教学工具,为新型的信号处理装置开发提供技术参考。

关键词

总谐波失真 / 非线性失真 / 信号发生器 / 快速傅里叶变换 / 远程控制