频谱分析仪中频带宽的设计
频谱分析仪中频带宽的设计
作者：何高楼、陈爽单位：中国电子科技集团公司第四十一研究所、电子测试技术国家重点实验室转载：国外电子测量技术发布时间：2008-01-15
引言
大多数接收机的中频频率是固定的，并在此频率上设计带通滤波器来抑制干扰、提高接收灵敏度。在某些宽带接收机中，中频的带宽需要根据实际应用情况进行调节，如多速率的宽带通信系统等，带宽必须和码元速率相匹配，过大或过小都会对接收机的性能产生很大的影响。频谱分析仪也不例外，只不过要求更高，中频带宽滤波器的设计直接关系到整机动态范围、频率分辩率、解调带宽以及功率测量准确度等关键技术指标。
1 设计原理
在某些特定的情况下，采用开关切换的方法是一种简洁而且适用的方法，但这只适用于带宽变化不多的场合下，比如4-5个以下。随着带宽数量的增加，这种方法就不再适用，其带来的最直接结果是电路变得异常庞大和复杂。
图1 同步调谐滤波器
频谱分析仪需要的中频带宽可能从几赫兹到几兆赫兹连续变化[2]。对于这些需求，采用程控带宽滤波器是比较简洁而且经济的方法。对于程控带宽滤波器来说，同步调谐滤波器是一种比较理想的解决方法。如图1所示：它由多级中心频率和Q值相等的谐振回路组成。各级之间通过FET高阻放大器缓冲隔离。单级的带宽由下式给出[1]：
通过改变串联电阻Rs可以降低整个谐振回路的Q值，从而改变带宽，它通常由PIN二极管构成。
这种电路结构有许多优点：调节方便；容许各级间的轻微不平衡；具有良好的脉冲响应特性；群时延变化较小；另外，这种拓扑结构的总Q值大于单级的Q值。
级联后的总带宽可用级联公式计算如下[1]：
式中，n为谐振回路的级数，为n级谐振后的电路总带宽，为单级谐振回路的带宽；如果采用4级级联谐振回路，通过式(2)可以算出单级带宽为总带宽的2.3倍。
图2 程控中频带宽滤波器实现原理框图
分辨率带宽反映了频谱仪的不同档次，经济型为1kHz～3MHz；中档型约为30Hz～3MHz；高档为1Hz～3MHz。图2是高性能频谱分析仪的中频带宽实现原理框图，中频信号输入后首先经过补偿放大器，该放大器增益随不同的滤波通道变化，以为补偿通道增益误差，之后信号分成两路分别处理，第一路经LC调谐滤波器完成分辨率带宽100k～3MHz，第二路经晶体调谐滤波器完成300Hz～30kHz分辨率带宽，晶体和LC滤波器的带宽控制由D/A 变换器提供。下面分别介绍各单元的设计内容。
1.1 补偿放大器
补偿放大器可以补偿因谐振回路的Q值变化引起的电路损耗，另外，它还是一个高阻放大器，以实现输入电路同校准放大器的隔离。在选择不同的通道时，该放大器的直流偏置会相应的产生变化。图3a是LC滤波方式下的等效原理图，图3b是晶体滤波方式下的等效原理图。
在LC滤波方式下，补偿放大器的增益为：
在晶体滤波方式下，补偿放大器的增益为：
这里，RT与晶体谐振回路的Q值成正比，从而起到补偿作用。
a LC滤波器下等效原理图
b 晶体滤波器下等效原理图
图3 补偿放大器等效原理图
1.2 LC滤波器
LC滤波器是应用最广的滤波器，它的理论完整，也是设计其他类型滤波器的基础。由于频谱分析仪中频信号的频率不高，一般为10.7MHz或21.4MHz，在此频率上，电路的分布参数对整体性能影响不大，可以设计出性能稳定、成本低的带通滤波器。但设计中需要考虑滤波器的温漂、精密的带宽控制和增益控制。
图4 LC滤波器电路模型
图4给出了LC带宽滤波及补偿电路的模型。为了具有可变的带宽，在信号通道上加入补偿网络并附加PIN二极管RS来控制带宽。由于LC带宽网络自身固有带外抑制非对称性，所以加入补偿网络。补偿网络由LC并联谐振网络组成，谐振在中频频率点上。PIN二极管作为可变电阻与补偿网络并联，通过调节Rs来减小每一级的有载Q值，达到增大带宽的要求。此处PIN二极管与晶体滤波器中的要求一致，作用相同。谐振回路由LC并联网络组成，为了保证滤波电路有好的温度特性，采用负温度系数的电容补偿电感的温漂；使用线绕电感来提高谐振网络的Q值，能够实现较小的滤波带宽。
1.3 晶体滤波器
晶体谐振器具有非常高的Q值，晶体谐振器作为高频窄带滤波器是其主要应用之一。晶体滤波器的特点是中心频率很稳定，带宽很窄，阻带内有陡峭的衰减特性
图5 晶体谐振器等效电路图
晶体谐振器有串联谐振频率和并联谐振频率，而且两频率相差很小。在串联谐振频率点晶体呈现最小的阻抗特性。图5是晶体谐振器的串联等效电路模型。一般来说，晶体谐振器的等效电感量L很大，等效电容Cm很小，Rs为其等效串联内阻，C0为寄生电容。
晶体滤波电路的模型如图6所示。电路中利用串联谐振的晶体谐振器作为滤波器通路；经过补偿网络的信号与三极管射极的信号电流大小相等、相位相反，这样可以抵消晶体中由于寄生电容CO引起的另一谐振峰。由电感L1和电容C1构成的谐振网络，调谐在滤波器的中心频率上，此回路可有效地消除由于晶体产生的寄生峰（即寄生通带）；在谐振回路中选用负温度系数的补偿电容，以补偿电路的温度漂移。为了具有可变的带宽，通过串接电阻到地改变每一级的Q值，调节R D可以改变整个谐振回路的带宽，R D由PIN 二极管构成。
图6 晶体滤波器电路模型
2 实验结果
按上述模型设计了一个带宽从300Hz~3MHz连续变化的中频带通滤波器。图7a是程控LC滤波器为300kHz带宽的实验结果，实测是300.462kHz；图7b是程控晶体滤波器为300Hz带宽的实验结果，实测为305Hz。全带宽内控制准确度优于±25％。
图7实验结果图
3 结论
实验结果表明，本文所介绍的设计思路和方法是可靠的而且可行的，可以通过D/A变换器精细调节频谱分析仪中频滤波器带宽，满足高性能频谱分析仪中频带宽的设计要求。成本不高，性能指标较好，便于生产和调试，目前已经应用在一些高性能频谱分析仪模拟中频处理单元中，并可灵活应用到其它类接收机。
参考文献：
[1] RobertJ.Armantrout. An IF Module for Wide-Bandwidth Signals. October 1995 Hewlett-Packard Journal
[2] WITTE R A.频谱和网络测量[M].李景威，张伦，译.北京：科学技术文献出版社，1997.
[3] 郭诠水,刘祖深,高小玲.数字通信测量仪器[M]. 北京:人民邮电出版
社,2007.
[4] AV4032微波频谱分析仪用户手册[Z]. 2002.
[5] AV4033高性能频谱分析仪用户手册[Z]. 2002.
[6] AV4942A卫星通信综合测试仪用户手册[Z]. 2007.
基于单片机音频信号分析仪设计
2007年A题音频信号分析仪 本系统基于Altera Cyclone II 系列FPGA嵌入高性能的嵌入式IP核(Nios)处理器软核，代替传统DSP芯片或高性能单片机，实现了基于FFT的音频信号分析。 音频信号分析仪 山东大学王鹏陈长林秦亦安 摘要：本系统基于Altera Cyclone II 系列FPGA嵌入高性能的嵌入式IP核(Nios)处理器软核，代替传统DSP芯片或高性能单片机，实现了基于FFT的音频信号分析。并在频域对信号的总功率，各频率分量功率，信号周期性以及失真度进行了计算。并在FPGA中嵌入了8阶IIR切比雪夫（Chebyshev）II型数字低通滤波器，代替传统有源模拟滤波器实现了性能优异的音频滤波。配合12位A/D转换芯片AD1674，和前端自动增益放大电路，使在50mV到5V的测量范围下，单一频率功率及总功率测量误差均控制在1%以内。 关键词：FPGA；IP核；FFT；IIR；可控增益放大 Abstract: This system is based on IP core(Nios)soft-core processors embedded in the FPGA of Altera Cyclone II family. Instead of using DSP or microcontroller, we use Nios II to perform a low-cost FFT-based analysis of the audio signal.And we caculated the power of the whole signal,the power of each frequence point that componented the signal.By the way,we anlysised its periodicity and distortion.We also embedded an 8-order Chebyshev II IIR digital low-pass filter to replace the traditional analog Active Filter to perform an excellent audio filter. With 12bit A / D converter chip AD1674, and the front-end automatic gain amplifier, this system’s single-frequency power and total power measurement error is below 1% in 50mV to 5V measurement range. Keyword: FPGA；IP core; FFT;IIR; automatic gain amplifier 一、方案选择与论证 1、整体方案选择 音频分析仪可分为模拟式与数字式两大类。 方案一：以模拟滤波器为基础的模拟式频谱分析仪。有并行滤波法、扫描滤波法、小外差法等。因为受到模拟滤波器滤性能的限制，此种方法对我们来说实现起来非常困难。 方案二：以FFT为基础的的数字式频谱分析仪。通过信号的频谱图可以很方便的得到输入信号的各种信息，如功率谱、频率分量以及周期性等。外围电路少，实现方便，精度高。 所以我们选用方案二作为本音频分析仪的实现方式。
基于LABVIEW的虚拟频谱分析仪设计
目录 1 设计任务 (1) 1.1 技术要求 (1) 1.2 设计方案 (1) 2 基本原理 (1) 3 建立模型 (2) 3.1 系统前面板设计 (3) 3.2 系统程序框图设计 (3) 3.3 系统程序运行结果 (4) 4 结论与心得体会 (9) 4.1 实验结论 (9) 4.2 心得体会 (10) 5 参考文献 (10)
基于LABVIEW的虚拟频谱分析仪设计1设计任务 1.1 技术要求 1）设计出规定的虚拟频谱分析仪，可对输入信号进行频域分析，显示输入信号的幅度谱和相位谱等 2）设置出各个控件的参数； 3）利用LabVIEW实现该虚拟频谱分析仪的设计； 4）观察仿真结果并进行分析； 5）对该虚拟频谱分析仪进行性能评价。 1.2 设计方案 虚拟频谱分析仪的设计包括以下三个步骤： 1) 按照实际任务的要求，确定频谱分析仪的性能指标。 2) 按照实验原理想好设计思路，并且完成电路图及程序，然后在前面板和程序流程图中实现。 3) 完成电路设计，运行程序并且检查，直至无误后观察仿真结果并且分心。 2基本原理 本设计采用的是数字处理式频谱分析原理，方法为：经过采样，使连续时间信号变为离散时间信号，然后利用LabVIEW的强大的数字信号处理的功能，对采样得到的数据进行滤波、加窗、FFT 运算处理，就可得到信号的幅度谱、相位谱以及功率谱。FFT的输出都是双边的，它同时显示了正负频率的信息。通过只使用一半FFT输出采样点转换成单边FFT。FFT的采样点之间的频率间隔是fs/N，这里fs是采样频率。FFT和能量频谱可以用于测量静止或者动态信号的频率信息。FFT提供了信号在整个采样期间的平均频率信息。因此，FFT主要用于固定信号的分析（即信号在采样期间的频率变化不大）或者只需要求取每个频率分量的平均能量。 在采样过程中，为了满足采样定理，对不同的频率信号，选用合适的采样速率，从而防止频率混叠。实际中，我们只能对有限长的信号进行分析与处理，而进行傅立叶变换的数据理论上应为无限长的离散数据序列，所以必须对无限长离散序列截断，只取采样时间
带宽与宽带的区别
带宽又叫频宽是指在固定的时间可传输的资料数量，亦即在传输管道中可以传递数据的能力。在数字设备中，频宽通常以bps表示，即每秒可传输之位数。在模拟设备中，频宽通常以每秒传送周期或赫兹Hertz (Hz)来表示。频宽对基本输出入系统(BIOS ) 设备尤其重要，如快速磁盘驱动器会受低频宽的总线所阻碍。单位时间内能够在线路上传送的数据量，常用的单位是bps(bit per second)计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率，即每秒多少比特。 宽带一般是以目前拨号上网速率的上限56Kbps为分界，将56Kbps及其以下的接入称为“窄带”，之上的接入方式则归类于“宽带”。宽带目前还没有一个公认的定义，从一般的角度理解，它是能够满足人们感观所能感受到的各种媒体在网络上传输所需要的带宽，因此它也是一个动态的、发展的概念。目前的宽带对家庭用户而言是指传输速率超过1M，可以满足语音、图像等大量信息传递的需求。 包括：光纤，xDSL（ADSl，HDSL），ISDN（严格来说不算是宽带） 通俗的说：宽带是指上网方式。相对于电话拨号窄带来说的。带宽指上网的速度，每秒能达到上下行多少Mbit.比如说一兆带宽的adsl宽带。 最后我们来看看我们的网友是如何理解宽带与带宽的区别的。带宽：最初表示某个信号所具有的频带宽度，既信号的频率范围，单位是Hz,kHz等。由于很长一段时间内通信线路都用来传诵模拟信号，因此带宽就表示通信线路所允许信号的频率范围，当线路传诵数字信号时，人门将带宽与最大传输速率做同义语，尽管这种做法不太严格，因为数字信号的一个波形表示一个位，而频率是单位时间内所发送的波形个数，所以频率（带宽）可表示单位时间内传送的位:bit/s。 宽带：它是一种传输技术，而我门一般只了解它的速度相对基带比较高就行了，就像楼上说的大于56kb/s就算是宽带。
信号处理实验七音频频谱分析仪设计与实现
哈尔滨工程大学 实验报告 实验名称：离散时间滤波器设计 班级：电子信息工程4班 学号： 姓名： 实验时间：2016年10月31日18：30 成绩：________________________________ 指导教师：栾晓明 实验室名称：数字信号处理实验室哈尔滨工程大学实验室与资产管理处制
实验七音频频谱分析仪设计与实现 一、 实验原理 MATLAB 是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件，其数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数命令。本实验要求基于声卡和MTLAB 实现音频信号频谱分析仪的设计原理与实现，功能包括： (1)音频信号输入，从声卡输入、从WAV 文件输入、从标准信号发生器输入； (2)信号波形分析，包括幅值、频率、周期、相位的估计、以及统计量峰值、均值、均方值和方差的计算。 (3)信号频谱分析，频率、周期的统计，同行显示幅值谱、相位谱、实频谱、虚频谱和功率谱的曲线。 1、频率(周期)检测 对周期信号来说，可以用时域波形分析来确定信号的周期，也就是计算相邻的两个信号波峰的时间差、或过零点的时间差。这里采用过零点(ti)的时间差T(周期)。频率即为f = 1/T ，由于能够求得多个T 值(ti 有多个)，故采用它们的平均值作为周期的估计值。 2、幅值检测 在一个周期内，求出信号最大值ymax 与最小值ymin 的差的一半，即A = (ymax - ymin)/2，同样，也会求出多个A 值，但第1个A 值对应的ymax 和ymin 不是在一个周期内搜索得到的，故以除第1个以外的A 值的平均作为幅值的估计值。 3、相位检测 采用过零法，即通过判断与同频零相位信号过零点时刻，计算其时间差，然后换成相应的相位差。φ=2π(1-ti/T)，{x}表示x 的小数部分，同样，以φ的平均值作为相位的估计值。 频率、幅值和相位估计的流程如图1所示。 4、数字信号统计量估计 (1) 峰值P 的估计 在样本数据x 中找出最大值与最小值，其差值为双峰值，双峰值的一半即为峰值。 P=0.5[max(yi)-min(yi)] (2)均值估计 i N i y N y E ∑== 1 )( 式中，N 为样本容量，下同。 (3) 均方值估计 () 20 2 1 ∑== N i i y N y E (4) 方差估计 ∑=-=N i i Y E y N y D 0 2))((1)(
基于全数字中频技术频谱分析仪的工作原理 - 汪进进
汪进进深圳市鼎阳科技有限公司
基于全数字中频技术频谱分析仪的工作原理-V1.0 汪进进 深圳市鼎阳科技有限公司 频谱分析仪简称频谱仪，是射频工程师最熟悉的一种仪器。相对于示波器作为“电子工程师的眼睛”，占据“时域第一仪器”甚至“电子测试测量第一仪器”之地位，频谱仪堪称是射频领域的“频域第一仪器”。 有趣的是，长期习惯时域思维的工程师对频谱仪的原理了解很少，而长期从事射频的工程师问起示波器的问题也充满萌意。 在多数频谱仪资料中都会提到，频谱仪从实现技术的原理上进行分类，有FFT分析仪和超外差扫频式频谱分析仪两大类; 也有说法是分为FFT分析仪，超外差扫频式频谱分析仪和实时频谱仪三类。 现在市面上能买到的频谱仪几乎都是基于“超外差扫频"技术实现的。我不确定是否有专门的FFT分析仪在卖。所谓FFT分析仪是指先采集时域信号，再用FFT算法将这个时域信号转换为频域，其实和示波器FFT分析的原理是完全一样的。任何示波器的数学运算功能中都有FFT运算功能，从这种意义上说，示波器就是一种FFT分析仪。也因为示波器有FFT功能，习惯于在时域里游走的朋友喜欢问: 示波器本身就可以做频域分析，为什么还需要专门的频谱仪？示波器和频谱仪做频域分析有什么区别？扫频式频谱仪难道不用FFT吗？…… 基于频谱仪这种仪器，仪器厂商后来又定义了新的产品品类，如信号分析仪，矢量分析仪，EMI接收机，实时频谱仪等新仪器。这些变换了名目的仪器之基本原理都是基于“超外差扫频”实现的，只是增加了比较复杂的分析软件或是功能模块的硬件细节上有所改变。 本文将要讨论的基于全数字中频技术的频谱仪本质上也是基于“超外差扫频”的基本原理。随着数字技术特别是FPGA技术的发展，早期的全部采用模拟技术实现的频谱仪慢慢全部绝迹了，只是业界并没有将基于全数字中频技术的频谱仪称为数字频谱仪。（我没有查核目前主流频谱仪厂商在卖的频谱仪哪些型号还
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【关键字】目录 目录 基于LABVIEW的虚拟频谱分析仪设计 1设计任务 1.1 技术要求 1）设计出规定的虚拟频谱分析仪，可对输入信号进行频域分析，显示输入信号的幅度谱和相位谱等 2）设置出各个控件的参数； 3）利用LabVIEW实现该虚拟频谱分析仪的设计； 4）观察仿真结果并进行分析； 5）对该虚拟频谱分析仪进行性能评价。 1.2 设计方案 虚拟频谱分析仪的设计包括以下三个步骤： 1) 按照实际任务的要求，确定频谱分析仪的性能指标。 2) 按照实验原理想好设计思路，并且完成电路图及程序，然后在前面板和程序流程图中实现。 3) 完成电路设计，运行程序并且检查，直至无误后观察仿真结果并且分心。
2基本原理 本设计采用的是数字处理式频谱分析原理，方法为：经过采样，使连续时间信号变为离散时间信号，然后利用LabVIEW的强大的数字信号处理的功能，对采样得到的数据进行滤波、加窗、FFT 运算处理，就可得到信号的幅度谱、相位谱以及功率谱。FFT的输出都是双边的，它同时显示了正负频率的信息。通过只使用一半FFT输出采样点转换成单边FFT。FFT的采样点之间的频率间隔是fs/N，这里fs是采样频率。FFT和能量频谱可以用于测量静止或者动态信号的频率信息。FFT提供了信号在整个采样期间的平均频率信息。因此，FFT主要用于固定信号的分析（即信号在采样期间的频率变化不大）或者只需要求取每个频率分量的平均能量。 在采样过程中，为了满足采样定理，对不同的频率信号，选用合适的采样速率，从而防止频率混叠。实际中，我们只能对有限长的信号进行分析与处理，而进行傅立叶变换的数据理论上应为无限长的离散数据序列，所以必须对无限长离散序列截断，只取采样时间内有限数据。这样就导致频谱泄漏的存在。所以利用用加窗的方法来减少频谱泄漏。由于取样信号中混叠有噪声信号，为了消除干扰，在进行FFT 变换之前，要先进行滤波处理。本设计采用了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、椭圆（Ellipse）、贝塞尔（Bessel）等滤波器。 以下说明时域分析与频域分析的功能 1）信号的时域分析主要是测量尝试信号经滤波处理后的特征值，这些特征值以一个数值的方式来表示信号的某些时域特征，是对尝试信号最简单直观的时域描述。将尝试信号采集到计算机后，在尝试VI中进行信号特征值处理，并在尝试VI前面板上直观地表示出信号的特征值，可以给尝试VI的使用者提供一个了解尝试信号变化的快速途径。信号的特征值分为幅值特征值、时间特征值和相位特征值。 2）信号的频域分析就是根据信号的频域描述来估计和分析信号的组成和特征量。测量时采集到的是时域波形，但是由于时域分析工具较少，往往把问题转换到频域来处理。频域分析包括频谱分析、功率谱分析、相干函数分析以及频率响应函数分析。通过信号的频域分析，可以确定信号中含有的频率组成成分和频率分布范围；还可以确定信号中的各频率成分的幅值和能量；同时还能分析各信号之间的相互关系。 3建立模型 本设计中用LabVIEW中的信号发生控件来代替信号采集部分产生信号。整个系统的设计均由软件来仿真实现。 本设计的虚拟频谱分析仪由两个软件模块组成：信号发生器模块和频谱分析模块。处理过程如下：首先将信号发生模块产生的尝试信号送数字滤波器处理，滤除干扰噪声，然后分别进行时域分析、频域
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图2 图3 可以看到，横轴为时间,纵轴为频率指示。每个时刻对应的波形频谱都被显示出来了，可以看到扫描速度是指数增加的，即将频率轴取对数时扫描速度是线性的。如图中光标处18秒处频谱指示约1１KＨz。实际上频谱指示的颜色是代表频谱能量的高低的,颜色从深蓝到红再到黄，指示谱线电平由低到高的变化。这实际上跟地图的地形鸟瞰显示是比较相似的，看图4频谱复杂变化的声音频谱就更容易理解这点了。 图4
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数字中频和模拟中频频谱仪的比较 随着模数转换器、高性能微处理器和可编程器件等器件和技术近年来突飞猛进的发展，频谱仪也从模拟中频时代进入全数字中频时代。全数字中频技术的采用使频谱仪的多项指标得到显著提升。北京普源精电(RIGOL)最新推出的DSA1030A频谱分析仪采用的就是全数字中频技术，成为为数不多的掌握该技术的频谱仪供应商之一。 原理及设计对比 为了便于说明数字中频和模拟中频对于频谱仪的影响，我们先简单分析一下这两种类型频谱仪实现的原理。而数字中频频谱仪的设计核心是全数字式的中频转换和信号处理链，通过全数字中频技术，分析仪不再依赖于响应迟钝的晶体和LC型滤波器。射频前端的处理与模拟中频频谱仪的射频部分处理无明显变化，重点在变频器完成频谱从高到低的搬移后，通过A/D转换器实现模拟到数字的变换，使用数字处理方式实现数字下变频、中频滤波器、包络检波器、视频滤波器以及幅度定标等模块，最终完成输入信号谱的计算和显示。与模拟中频频谱仪比，数字中频频谱仪在数字域上实现放大、滤波、检波等一系列中频处理，并最终送给LCD显示。数字检波器，数字滤波器的采用极大地提高了系统的稳定性、一致性、测量速度，同时进一步缩小了频谱仪的体积。 数字中频频谱仪与模拟中频频谱仪比较，具有得天独厚的优势，同时数字中频的研究也有很多技术上的难点需要突破，具体说来包括数字中频系统布局，数字滤波器、数字检波器的设计，以及扫描时间的研究。数字中频技术是频谱分析仪的关键技术之一。负责对A/D采样得到的中频信号解析出来，最终以谱线形式提供给用户，包括A/D采样，数字下变频，中频滤波器，包络检波器，视频滤波器，以及幅度定标等模块。如何合理的布局，组织数据流链路，
简易频谱分析仪课程设计
东北石油大学课程设计 2014年7月18 日
东北石油大学课程设计任务书 课程通信电子线路课程设计 题目简易频谱分析仪 专业姓名学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容： 设计一个测量频率范围覆盖为10MHz-30MHz，可根据用户需要设定显示频谱的中心频率和带宽，还可以识别调幅，调频和等幅波信号的简易频谱分析仪。基本要求： （1）频率测量范围为10MHz--30MHz； （2）频率分辨力为10kHz，输入信号电压有效值为20mV±5mV，输入阻抗为50Ω； （3）可设置中心频率和扫频宽度； （4）借助示波器显示被测信号的频谱图，并在示波器上标出间隔为1MHz 的频标。 主要参考资料： [1]谢家奎．电子线路(非线性部分)［M］．北京:高等教育出版社． [2] 张建华．数字电子技术［M］．北京:机械工业出版社． [3] 陈汝全．电子技术常用器件应用手册［M］．北京:机械工业出版社． 完成期限2014.7.14 — 2014.7.18 指导教师 专业负责人 2014年7 月14 日
摘要 系统利用SPCE061A单片机作为主控制器，采用外差原理设计并实现频谱分析仪：利用DDS芯片生成10KHz步进的本机振荡器，AD835做集成混频器，通过开关电容滤波器取出各个频点（相隔10KHz）的值，再配合放大，检波电路收集采样值，经凌阳单片机SPCE061A的处理，最后送示波器显示频谱。测量频率范围覆盖10MHz-30MHz，可根据用户需要设定显示频谱的中心频率和带宽，还可以识别调幅，调频和等幅波信号。 关键词：SPCE061A；DDS；频谱分析仪
Adobe-Audition-系列教程(二)：频谱分析仪
AdoｂｅＡｕditｉon系列教程(二)：频谱分析仪 频谱分析仪是研究信号频谱特征的仪器,在电子技术一日千里的今天,是研究、开发、调试维修中的有力武器。现代频谱分析仪都趋向于智能化,虚拟仪器技术广泛应用，有些就是以专用的计算机系统为核心设计的。其结果是结构大大简化、性能飞速提高。当然专业的频谱分析仪就比示波器更加昂贵了,业余爱好者更难用上。不过不必灰心,我们可以充分利用AdobｅＡｕdiｔiｏn的频谱分析功能,让你拥有精确频谱分析仪的美梦成真! 1. 频谱显示模式 AｄobｅAudition本身有一种“频谱显示”模式。先打开一段波形,或用《妙用Adobe Ａuｄitｉｏn：数字存储示波器》一文介绍的方法录制一段波形，即可进行频谱分析。这里我们新建一段2０秒的对数扫频信号（本文大多选用直接建立的波形，以便了解信号原始波形的标准频谱特征）,然后选择“Viｅｗ=＞Spe ｃtrａl Ｖiew”（视图=＞频谱）,如图1，或点击快捷工具栏的“Ｔｏｇgle ｂetween Sｐeｃｔraｌ and Ｗaveform views”(切换频谱视图/波形视图)按扭，即可将波形以频谱显示的方式显示出来，如图2。扫频的频谱显示见图3。 图1
图２ 图3 可以看到，横轴为时间,纵轴为频率指示。每个时刻对应的波形频谱都被显示出来了,可以看到扫描速度是指数增加的，即将频率轴取对数时扫描速度是线性的。如图中光标处18秒处频谱指示约11KＨz。实际上频谱指示的颜色是代表频谱能量的高低的,颜色从深蓝到红再到黄,指示谱线电平由低到高的变化。这实际上跟地图的地形鸟瞰显示是比较相似的，看图4频谱复杂变化的声音频谱就更容易理解这点了。
频谱分析仪中频带宽的设计
频谱分析仪中频带宽的设计 作者：何高楼、陈爽单位：中国电子科技集团公司第四十一研究所、电子测试技术国家重点实验室转载：国外电子测量技术发布时间：2008-01-15 引言 大多数接收机的中频频率是固定的，并在此频率上设计带通滤波器来抑制干扰、提高接收灵敏度。在某些宽带接收机中，中频的带宽需要根据实际应用情况进行调节，如多速率的宽带通信系统等，带宽必须和码元速率相匹配，过大或过小都会对接收机的性能产生很大的影响。频谱分析仪也不例外，只不过要求更高，中频带宽滤波器的设计直接关系到整机动态范围、频率分辩率、解调带宽以及功率测量准确度等关键技术指标。 1 设计原理 在某些特定的情况下，采用开关切换的方法是一种简洁而且适用的方法，但这只适用于带宽变化不多的场合下，比如4-5个以下。随着带宽数量的增加，这种方法就不再适用，其带来的最直接结果是电路变得异常庞大和复杂。 图1 同步调谐滤波器
频谱分析仪需要的中频带宽可能从几赫兹到几兆赫兹连续变化[2]。对于这些需求，采用程控带宽滤波器是比较简洁而且经济的方法。对于程控带宽滤波器来说，同步调谐滤波器是一种比较理想的解决方法。如图1所示：它由多级中心频率和Q值相等的谐振回路组成。各级之间通过FET高阻放大器缓冲隔离。单级的带宽由下式给出[1]： 通过改变串联电阻Rs可以降低整个谐振回路的Q值，从而改变带宽，它通常由PIN二极管构成。 这种电路结构有许多优点：调节方便；容许各级间的轻微不平衡；具有良好的脉冲响应特性；群时延变化较小；另外，这种拓扑结构的总Q值大于单级的Q值。 级联后的总带宽可用级联公式计算如下[1]： 式中，n为谐振回路的级数，为n级谐振后的电路总带宽，为单级谐振回路的带宽；如果采用4级级联谐振回路，通过式(2)可以算出单级带宽为总带宽的2.3倍。
音频频谱分析仪设计
信号处理实验 实验八：音频频谱分析仪设计与实现
一、实验名称：音频频谱分析仪设计与实现 二、实验原理： MATLAB是一个数据信息和处理功能十分强大的工程实用软件，其数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令。本实验可以用MATLAB进行音频信号频谱分析仪的设计与实现。 1、信号频率、幅值和相位估计 (1)频率(周期)检测 对周期信号来说，可以用时域波形分析来确定信号的周期，也就是计算相邻的两个信号波峰的时间差、或过零点的时间差。这里采用过零点(ti)的时间差T(周期)。频率即为f = 1/T，由于能够求得多个T值(ti有多个)，故采用它们的平均值作为周期的估计值。 (2)幅值检测 在一个周期内，求出信号最大值ymax与最小值ymin的差的一半，即A = (ymax - ymin)/2，同样，也会求出多个A值，但第1个A值对应的ymax和ymin不是在一个周期内搜索得到的，故以除第1个以外的A值的平均作为幅值的估计值。 (3)相位检测 采用过零法，即通过判断与同频零相位信号过零点时刻，计算其时间差，然后换成相应的相位差。φ=2π(1-ti/T)，{x}表示x的小数部分，同样，以φ的平均值作为相位的估计值。 频率、幅值和相位估计的流程如图所示。
其中tin表示第n个过零点，yi为第i个采样点的值，Fs为采样频率。 2、数字信号统计量估计 (1) 峰值P的估计 在样本数据x中找出最大值与最小值，其差值为双峰值，双峰值的一半即为峰值。P=0.5[max(yi)-min(yi)] (2)均值估计 式中，N为样本容量，下同。 (3) 均方值估计
带式输送机的优化设计及合理选型探究
2015年18 期 0.引言 带式输送机作为煤矿生产的主要运输设备，广泛用于采区顺槽、主要运输平巷采区上（下）山以及斜井等，在地面运输系统中也有所实用。带式输送机结构简单、系统平稳可靠的优点，是井下机械化和自动化作业的重要环节，其安全、高效的运行对于保障煤矿安全生产和提高煤矿经济效益具有重要作用。前人对带式输送机的传动机理、制造技术、及运转特性进行了较多的研究,但对其设计制造成本、运行费用等方面研究较少。本人通过对影响带式输送机输送能力的主要经济技术因素进行分析，对带式输送机进行优化设计及合理选型。 1.主要参数选择及优化 1.1带宽和带速的选择 输送带宽度和输送速度是带式输送机的2个重要参数，在选型设计需要综合考虑生产的需要、设备的经济性和运行的可靠性。增大带宽可以提高输送机的运量，但需要选用较长的辊子，经济成本偏大；提高带速可以降低单位运输长度质量，减轻输送带强度，整机经济型较好，但输送机运行的稳定性会降低。带式输送机带宽和带速的选择主要取决于它的预期输送能力。 Q=3600Avγk（1） 式中A-输送带上物料的最大横断面积，m2 V-输送带的运行速度，m/s； γ-物料的松散密度，t/m3； k-输送机的倾斜系数。 由式（1）可知，输送带的带宽和它的运行速度决定了带式输送机的输送能力。在满足输送能力的前提下有多种带宽与带速匹配，所以，最佳的带宽和带速的匹配要综合考虑物料的最大块度、使用场合、用途等各种因素进行选择。 一般来讲，带宽大不仅增加了输送带重量，还会使整机偏重，生产成本也会相应的提高。根据煤矿现场实际使用经验，对于无定量给煤装置瞬时生产率不均衡的采区顺槽带式输送机，以及多点受料的主运输巷带式输送机，可适当加大带宽，对于有定量给煤装置及块度均匀的带式输送机，应适当提高带速，如：主井提升运输带式输送机。 对于长距离带式输送机的制造成本应以小带宽与高带速相匹配较为经济合理。但选用高带速时，输送距离应在1km以上。因为如果输送距离较短，输送机在单位时间内往返次数多，胶带磨损程度随之增大，故高带速不宜在短距离带式输送机上使用。 1.2电机功率的确定 带式输送机电机功率的计算主要考虑托辊的旋转阻力、输送带的前进阻力、倾斜阻力和附加阻力等。在长距离运输的带式输送机选型计算时可忽略附加阻力。在电机功率计算中，托辊运行阻力系数和功率备用系数的取值是关键，如果取值不当会造成带式输送机不能正常运行。对于煤矿井下长距离运输的带式输送机平形托辊阻力系数取值在0.025～0.035，槽形托辊阻力系数取值在0.035～0.040，槽形角越大、工作环境越潮湿、粉尘大的场合取大值。对于功率备用系数的选取，在频繁重载启机或多滚筒驱动的带式输送机，功率备用系数要取偏大值，以防频繁压死机或重载启动不起来。 2.托辊的选择 托辊是带式输送机使用过程中最多的易损部件，托辊的合理选择，将直接影响带式输送机运行的可靠性和运行维护费用的变化。我国以前设计的带速偏低（1.8～2.5m/s），托辊的选择主要以带宽为依据。随着带式输送机运输能力的增加和带速的不断提高，单纯以带宽因素确定托辊直径，在实际使用中暴露了问题，主要表现为以下三点： （1）带速越高，托辊的转速就越大，高速旋转增大了托辊体的动不平衡，使轴承寿命大幅度缩短而导致托辊损坏。 （2）加工精度的原因，托辊轴存在同轴度偏差的问题，在托辊运行中产生附加力造成轴承损坏。 （3）运输能力的提升，单位长度承载量增大，在运行中产生较大的冲击力，使托辊轴承及托辊连接件损坏。 带速与托辊转速的关系式为: n=30v πr （2） （2）式表明带速越高托辊转速越大。带式输送机设计标准规定,托辊辊子应用转速不应超过750rmin,为提高设备可靠性和使用寿命,多数带式输送机设计手册推荐托辊转速不应超过600rmin,因此当一种直径的辊子转速超过600rmin时,就应选高一级别的辊子,致使设备投资和运行阻力加大。所以，在高带速的情况下，应主要依据带速选择合理的托辊尺寸。 3.驱动方式的选择 带式输送机常用的输送方式有电动滚筒驱动系统、液力耦合器、电磁软启动器、变频调速驱动装置等，带式输送机的驱动方式直接影响输送机的启动性能和机械系统的使用寿命，下面对带式输送机的不同驱动方式的适用性进行详述： （1）电动滚筒驱动系统:该方式是由电动机直接驱动带有减速机构的滚筒的驱动方式，电动滚筒拖动结构紧凑、外形尺寸小，适用于2.2～55kW的小功率、短运距的带式输送机。 （2）液力耦合器:液力耦合器作为近似软启动装置较广泛地应用，它主要是依靠耦合器的泵轮和涡轮之间液体动量的变化来传递扭矩，由于不存在刚性连接，启动过程比较平稳，有效地减缓了机械冲击，不仅能保护电机过载，而且还能充分地利用电机最大力矩启动负载，传递功率适应范围大、投资少。但液力耦合器传动效率低、设备体积大、机械故障率高、滑差功率损耗大、启动电流大；在多电机拖动时，存在功率分配不均衡，同步控制困难等缺点。随着其他电控软启动器的发展，液力耦合器的使用呈下降趋势。 （3）电磁软启动器:该软启动装置集电机软启动控制器与磁力启动器为一体，采用了PLC微处理器和电力电子控制技术，在软启动器主回路采用三对反并联可控硅，利用全数字控制调压启动，来完成电机端电压、电流的控制，从而实现电机的软启动。这种启动装置保护功能齐全，能自我诊断，能实现电机限流软启动和软停车。减少对电网冲击和最大限度消除机械冲击。目前，此项技术比较成熟，设备价格适中，现广泛使用在交流660V和1140V、400kW以下的中小功率电机的软启动。从煤矿开采设备技术发展的趋势分析，电磁软启动器的使用已呈上升趋势。 （4）变频调速驱动装置:变频调速驱动装置是新兴的煤矿电机驱动技术，仍处在发展阶段。它能通过改变频率而控制带式输送机的运行速度，在多电机驱动方式时，变频器采用了主/从控制模式，主变频器按照主电机驱动要求进行速度控制，同时将数据输出作为从变频器给定的参照值，来控制从变频器的输出，很好地解决了多电机驱动的转矩和功率的平衡问题。 目前，对于防爆变频器只有低压变频，单机最大控制功率为500kW。而非防爆变频器，高、中、低压变频器都有，品种较齐全，控制功率范围广，小到几kW大到几千kW。并且可以根据需要改变带式输送机的运行速度，在新建和技术改造的煤矿中广泛地用在主提升带式输送机系统和地面选煤系统中，它可以随时根据生产产量来调节运行速度，以节约运行成本。随着变频技术的发展和成熟，以其启制动性能、高效率、节能和高性价比等优点，必将得到更（下转第279页） 带式输送机的优化设计及合理选型探究 姜锦彭金玲 （山东省鑫国煤电有限责任公司山东肥城271613） 【摘要】通过分析影响带式输送机输送能力的主要经济技术因素，如带速、带宽、驱动方式等，具体论述了在带式输送机在选型和使用过程中应注意的问题，研究对于矿井安全、高效生产具有重要意义。 【关键词】带式输送机；优化设计；合理选型 ◇科技之窗◇148
简易频谱分析仪
简易频谱分析仪[ 2005年电子大赛二等奖] 摘要：本设计以凌阳16位单片机SPCE061A为核心控制器件，配合Xilinx Virtex-II FPGA及Xilinx公司提供的硬件DSP高级设计工具System Generator，制作完成本数字式外差频谱分析仪。前端利用高性能A/D对被测信号进行采集，利用FPGA高速、并行的处理特点，在FPGA内部完成数字混频，数字滤波等DSP 算法。 SPCE061A单片机是整个设计的核心控制器件，根据从键盘接受的数据控制整个系统的工作流程，包括控制FPGA工作以及控制双路D/A在模拟示波器屏幕上描绘频谱图。人机接口使用128×64液晶和4×4键盘。本系统运行稳定，功能齐全，人机界面友好。 关键字：SPCE061A 简易频谱分析仪 一、方案论证 频谱分析仪是在频域上观察电信号特征，并在显示仪器上显示当前信号频谱图的仪器。从实现方式上可分为模拟式与数字式两类方案，下面对两种方案进行比较： 方案一：模拟式频谱分析仪 模拟方式的频谱仪以模拟滤波器为基础，通常有并行滤波法、顺序滤波法，可调滤波法、扫描外差法等实现方法，现在广泛应用的模拟频谱分析仪设计方案多为扫描外差法，此方案原理框图如图1.1：
图 1.1 模拟外差式频谱仪原理框图 图中的扫频振荡器是仪器内部的振荡源，当扫频振荡器的频率在一定范围内扫动时，输入信号中的各个频率分量在混频器中产生差频信号 （），依次落入窄带滤波器的通带内（这个通带是固定的），获得中频增益，经检波后加到Y放大器，使亮点在屏幕上的垂直偏移正比于该频率分量的幅值。由于扫描电压在调制振荡器的同时，又驱动X放大器，从而可以在屏幕上显示出被测信号的线状频谱图。这是目前常用模拟外差式频谱仪的基本原理。模拟外差式频谱仪具有高带宽和高频率分辨率等优点，但是模拟器件调试复杂，短期实现有难度，尤其是在对频谱信息的存储和分析上，逊色于新兴的数字化频谱仪方案。 方案二：数字式频谱分析仪 数字式频谱仪通常使用高速A/D采集当前信号，然后送入处理器处理，最后将得到的各频率分量幅度值数据送入显示器显示，其组成框图如图1.2： 图 1.2 数字式频谱仪组成框图
基于MATLAB的频谱分析仪设计
基于MATLAB的信号频谱分析仪的实现 一、概述 信号处理几乎涉及到所有的工程技术领域，而频谱分析又是信号处理中一个非常重要的分析手段。一般的频谱分析都依靠传统频谱分析仪来完成，价格昂贵，体积庞大，不便于工程技术人员的携带。虚拟频谱分析仪改变了原有频谱分析仪的整体设计思路，用软件代替了硬件，使工程技术人员可以用一部笔记本电脑到现场就可轻松完成信号的采集、处理及频谱分析。 在工程领域中，MA TLAB是一种倍受程序开发人员青睐的语言，对于一些需要做大量数据运算处理的复杂应用以及某些复杂的频谱分析算法MA TLAB显得游刃有余。本文将重点介绍虚拟频谱分析仪、MA TLAB软件及对正弦信号的频谱分析。 1.1虚拟频谱分析仪的功能包括： (1) 音频信号信号输入。输入的途径包括从声卡输入、从WAV文件输入、从信号发生器输入； (2) 信号波形分析。包括幅值、频率、周期、相位的估计，并计算统计量的峰值、均值、均方值和方差等信息； (3) 信号频谱分析。频率、周期的估计，图形显示幅值谱、相位谱和功率谱等信息的曲线。 2.1MA TLAB软件
二、实验原理 2.1快速傅立叶变换（FFT） 在各种信号序列中，有限长序列占重要地位。对有限长序列可以利用离散傅立叶变换(DFT)进行分析。DFT不但可以很好的反映序列的频谱特性，而且易于用快速算法(FFT)在计算机上进行分析。 有限长序列的DFT是其z变换在单位圆上的等距离采样，或者说是序列傅立叶的等距离采样，因此可以用于序列的谱分析。FFT是DFT 的一种快速算法，它是对变换式进行一次次分解，使其成为若干小数据点的组合，从而减少运算量。 MATLAB为计算数据的离散快速傅立叶变换，提供了一系列丰富的数学函数，主要有Fft、Ifft、Fft2 、Ifft2, Fftn、ifftn和Fftshift、Ifftshift等。当所处理的数据的长度为2的幂次时，采用基-2算法进行计算，计算速度会显著增加。所以，要尽可能使所要处理的数据长度为2的幂次或者用添零的方式来添补数据使之成为2的幂次。 Fft函数调用方式：○1Y=fft(X)； ○2Y＝fft(X,N)； ○3Y＝fft(X,[],dim)或Y＝fft(X,N,dim)。 函数Ifft的参数应用与函数Fft完全相同。 2.2周期图法功率谱分析原理 周期图法是把随机数列x（n）的N个观测数据视为能量有限的序列，直接计算x（n）的傅立叶变换，得X(k)，然后再取幅值的平
史上最好的频谱分析仪基础知识(收藏必备)
频谱分析是观察和测量信号幅度和信号失真的一种快速方法，其显示结果可以直观反映出输入信号的傅立叶变换的幅度。信号频域分析的测量范围极其宽广，超过140dB，这使得频谱分析仪成为适合现代通信和微波领域的多用途仪器。频谱分析实质上是考察给定信号源，天线，或信号分配系统的幅度与频率的关系，这种分析能给出有关信号的重要信息，如稳定度，失真，幅度以及调制的类型和质量。利用这些信息，可以进行电路或系统的调试，以提高效率或验证在所需要的信息发射和不需要的信号发射方面是否符合不断涌现的各种规章条例。 现代频谱分析仪已经得到许多综合利用，从研究开发到生产制造，到现场维护。新型频谱分析仪已经改名叫信号分析仪，已经成为具有重要价值的实验室仪器，能够快速观察大的频谱宽度，然后迅速移近放大来观察信号细节已受到工程师的高度重视。在制造领域，测量速度结合通过计算机来存取数据的能力，可以快速，精确和重复地完成一些极其复杂的测量。 有两种技术方法可完成信号频域测量（统称为频谱分析）。 1．FFT分析仪用数值计算的方法处理一定时间周期的信号，可提供频率；幅度和相位信息。这种仪器同样能分析周期和非周期信号。FFT 的特点是速度快；精度高，但其分析频率带宽受ADC采样速率限制，适合分析窄带宽信号。 2．扫频式频谱分析仪可分析稳定和周期变化信号，可提供信号幅度和频率信息，适合于宽频带快速扫描测试。
图1 信号的频域分析技术 快速傅立叶变换频谱分析仪 快速傅立叶变换可用来确定时域信号的频谱。信号必须在时域中被数字化，然后执行FFT算法来求出频谱。一般FFT分析仪的结构是：输入信号首先通过一个可变衰减器，以提供不同的测量范围，然后信号经过低通滤波器，除去处于仪器频率范围之外的不希望的高频分量，再对波形进行取样即模拟到数字转换，转换为数字形式后，用微处理器（或其他数字电路如FPGA,DSP）接收取样波形，利用FFT计算波形的频谱，并将结果记录和显示在屏幕上。 FFT分析仪能够完成多通道滤波器式同样的功能，但无需使用许多带通滤波器，它使用数字信号处理来实现多个独立滤波器相当的功能。从概念上讲，FFT方法
数字频谱分析仪设计论文
本科生毕业论设计 论文题目：数字频谱分析仪 姓名： 学号： 班级： 年级： 专业： 学院：机械与电子工程学院 指导教师： 完成时间：
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
存储带宽设计
第一章存储和带宽设计 1.1 存储容量计算 1.标清D1（720×576）格式 存储要求：单路图像按2M码流计算，图像保存30天。 单路存储一天的容量计算=【2M×3600（秒）×24（小时）×1（路数）×1（天数）】/【8×1024】=21GB 单路存储30天的的容量计算=21GB×30（天数）=630GB 2．高清720P（1280×720）格式 存储要求：单路图像按2M码流计算，图像保存30天。 单路存储一天的容量计算=【2M×3600（秒）×24（小时）×1（路数）×1（天数）】/【8×1024】=21GB 单路存储30天的的容量计算=21GB×30（天数）=630GB 3．高清1080P（1920×1080）格式 存储要求：单路图像按4M码流计算，图像保存30天。 单路存储一天的容量计算=【4M×3600（秒）×24（小时）×1（路数）×1（天数）】/【8×1024】=42GB 单路存储30天的的容量计算=42GB×30（天数）=1260GB 1.2数据存放 存储设备通常会选用IP SAN、磁盘阵列、NVR等设备，所有前端捕获的数据（录像、图片等）通过网络传送至指挥中心，保存的同时可能连接至大屏（电视墙）观看路口情况。主要数据容量计算方法如下： 监控：以12Mbps单路视频图像码流为例，视频图像分辨率为1080P 25帧，视频图像变化运动率保持在70％左右，计算图像存储容量如下：12Mbps×70％=8600000比特/秒，8600000比特/秒÷8(8bit=1KB)÷1024=1050KB/秒，每小时容量＝3600秒×1050KB/秒＝3780000KB/秒＝3322.2MB/小时，每路图像一天容量＝24H×3322.3MB/小时＝88593MB/天＝86.4GB/天，所以1080P格式录像文件所需容量=86.4G×N