2017 年全国大学生电子设计竞赛试题-调幅信号处理实验电路(F题)
2017年全国大学生电子设计竞赛综合测评题
滤波器输出正弦波信号参数要求：
= 3 ± 5%,
=5
± 100
，
输出电阻 Ro=600 欧姆，波形无明显失真。 6. 每个模块的输出的输出负载电阻为 600 欧姆，应标示清楚、置于明显位 置，便于检查。 7. 给出方案设计、详细电路图和现场自测数据波形（一律手写、3 个同学 签字、注明综合测试板编号），与综合测试板一同上交。 8. 电源只9. 要求预留方波 Vo1pp、四分频后方波 Vo3pp、三角波 Vo2pp、同相加法器 输出复合信号 Vo4pp、滤波器输出正弦波 Vo5pp 和+5V 单电源的测试端子。 注意：不能外加 READ2302G 和 HD74LS74 芯片， 不能使用除综合测评板上芯 片以外的其他任何器件或芯片，不允许参赛队更换综合测评板。 说明： 1．综合测评应在模数实验室进行，实验室能提供常规仪器仪表、常用工具 和电 阻、电容、电位器等。 2．综合测评电路板检查后发给参赛队，原则上不允许参赛队更换电路板。 3、若综合测评电路板上已焊好的 READ2302G 和 HD74LS74 芯片被损坏，允许提供 新的 READ2302G 和 HD74LS74 芯片，自行焊接，但要记录并酌情扣分； 4、提供 READ2302G 和 HD74LS74 芯片使用说明书随综合测评板一并提供。
复合信号发生器
使用题目指定的综合测评板上的两片 READ2302G（双运放） 和一片 HD74LS74 芯片设计一个复合信号发生器。 给出方案设计、 详细电路图和现场自测数据波形 （一律手写、 3 个同学签字、 注明综合测试板编号），与综合测试板一同上交。 设计制作要求如图 1 所示，设计制作一个方波发生器输出方波，将方波发生 器输出的方波四分频后再与三角波同相叠加输出一个复合信号， 再经滤波器后输 出一个正弦波信号。
2017年全国电赛题目
2017年全国电赛题目2017年全国电赛题目是由中国电子学会主办的一场电子竞赛，在电路设计、嵌入式系统、通信与网络、智能系统等多个领域进行了全面的考察。
以下是2017年全国电赛题目的相关参考内容：1. 电路设计类题目：设计一个4位计数器，能够进行0-9的计数，并使用七段数码管显示出来。
要求：使用555定时器设计时钟脉冲，使用逻辑门设计计数器。
参考内容包括：计数器的设计原理、逻辑门的基本原理、逻辑门的门电路实现、七段数码管的工作原理和连接方法等。
2. 嵌入式系统类题目：设计一个智能家居控制系统，能够对家中的灯光、空调、窗帘等进行控制。
要求：使用STM32单片机作为控制核心，通过手机APP实现远程控制，具备定时开关功能。
参考内容包括：STM32单片机的基本原理和应用、传感器的原理和接口、通信协议的选择和实现、手机APP的设计与开发等。
3. 通信与网络类题目：设计一个基于LoRa技术的远程监控系统，能够对城市的环境指标进行实时采集和传输。
要求：使用LoRa模块进行无线通信，结合传感器实现环境数据的采集和传输，通过云平台实现数据显示和存储。
参考内容包括：LoRa技术的原理和应用、传感器的选择和接口、测量和传输数据的方法、云平台的使用和配置等。
4. 智能系统类题目：设计一个智能停车场管理系统，能够实现车辆的智能识别和管理。
要求：使用图像处理技术实现车牌号的识别，通过云平台实现车辆进出的管理和计费。
参考内容包括：图像处理技术的原理和应用、车辆识别算法的选择和实现、云平台的使用和配置、计费系统的设计与开发等。
以上是2017年全国电赛题目的相关参考内容，涉及了电路设计、嵌入式系统、通信与网络、智能系统等多个领域。
这些参考内容对于理解和解决相应的问题具有一定的帮助，但实际上题目可能还会有其他要求和限制，需要综合运用相关知识和技能进行分析和解决。
对于参加电赛的选手来说，综合运用所学知识和技能，灵活应用于实际场景是取得好成绩的关键。
2017年全国大学生电子设计竞赛
2017年全国大学生电子设计竞赛远程幅频特性测试装置（H题）2017年8月12日摘要本远程幅频特性测试装置是由信号源、放大器、幅频特性装置、电源模块等组成。
本设置中信号源的输出频率范围为：1MHz~40MHz且具有自动扫描功能，步进： 1MHz;放大器的输出电压的峰值为1V,且波形无明显失真；远程幅频特性测试装置可用示波器显示放大器输出信号的幅频特性。
放大器的输出信号信息与笔记本电脑连接起来时，笔记本电脑就可完成放大器输出信号的幅频特性测试，并能以曲线的方式显现出来。
用设计利DDS原理由FPGA经D/A转换产生扫频信号，再经待测网络实现峰值检测和相位检测,从而完成了待测网络幅频和相频特性曲线的测量和显示。
经过调试，示波器显示待测网络频率范围1MHz～40 MHz的幅频和相频特性曲线,该系统工作稳定，操作方便。
关键词：频率特性测试仪、幅频特性、相频特性、FPGA1.方案设计与论证 (3)1.1 单片机的选择 (3)1.2整体方案设计 (4)1.3控制系统的论证与选择 (4)2.系统理论分析与计算 (5)2.1扫频测试法理论依据 (5)2.2 DDS信号源 (6)2.3相位差测量 (6)2.4特性曲线显示分析 (7)3.电路的设计 (7)3.1.放大器 (7)3.2 TLV3501比较器的设计 (8)3.2系统总体框图 (9)3.3电源 (10)3.4滤波电路 (11)4.测试方案及测试结果 (12)4.1 测试仪器： (12)4.2 测试方案： (12)5.测试结果： (13)6结论 (13)7.文献 (14)1.方案设计与论证1.1 单片机的选择方案一：普通的AT89S51从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，处理对象不是字或字节而是位。
不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。
但是运算速度过慢，保护能力很差，AD、EEPROM等功能需要靠扩展,增加了硬件和软件负担方案二：STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。
2017年全国大学生电子设计竞赛综合测评题
综合测评注意事项
（1） 综合测评于 2017 年 8 月 21 日 8:00 正式开始，8 月 21 日 15:00 结束； （2） 本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。 （3） 综合测评以队为单位采用全封闭方式进行，现场不能上网，不能使用手机。 （4） 综合测评结束时，制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》，由全国专家组委派 的专家封存、交赛区保管。
滤波器输出正弦波信号参数要求：
= 3 ± 5%,
=5
± 100
，
输出电阻 Ro=600 欧姆，波形无明显失真。 6. 每个模块的输出的输出负载电阻为 600 欧姆，应标示清楚、置于明显位 置，便于检查。 7. 给出方案设计、详细电路图和现场自测数据波形（一律手写、3 个同学 签字、注明综合测试板编号），与综合测试板一同上交。 8. 电源只能选用+5V 单电源，由稳压电源供给。不得使用额外电源。 9. 要求预留方波 Vo1pp、四分频后方波 Vo3pp、三角波 Vo2pp、同相加法器 输出复合信号 Vo4pp、滤波器输出正弦波 Vo5pp 和+5V 单电源的测试端子。 注意：不能外加 READ2302G 和 HD74LS74 芯片， 不能使用除综合测评板上芯 片以外的其他任何器件或芯片，不允许参赛队更换综合测评板。 说明： 1．综合测评应在模数实验室进行，实验室能提供常规仪器仪表、常用工具 和电 阻、电容、电位器等。 2．综合测评电路板检查后发给参赛队，原则上不允许参赛队更换电路板。 3、若综合测评电路板上已焊好的 READ2302G 和 HD74LS74 芯片被损坏，允许提供 新的 READ2302G 和 HD74LS74 芯片，自行焊接，但要记录并酌情扣分； 4、提供 READ2302G 和 HD74LS74 芯片使用说明书随综合测评板一并提供。
全国大学生电子设计竞赛题
全国大学生电子设计竞赛题2017年全国大学生电子设计竞赛远程幅频特性测试仪（H题）2017年08月12日摘要本幅频特性测试装置采用STM32F407为主控芯片，通过集成DDS芯片AD9959作为信号源，实现了幅度和频率的动态可调；通过级联两块AD8367作为放大器，实现了增益0-40dB连续可调,具有较好的噪声抑制效果；通过AD8310对数检波模块，实现了不同频率信号幅度的测量，并且能够定性的绘制出幅频特性曲线.关键词：幅频特性测试装置；DDS；VGA；低噪；对数检波AbstractThe amplitude frequency characteristic test device uses STM32F407 as the main control chip, through the integrated DDS chip AD9959 as the signal source, to achieve the amplitude and frequency of the dynamic adjustable; through the cascade of two AD8367 as an amplifier, to achieve a gain of 0-40dB continuously adjustable , With good noise suppression effect; through the AD8310 logarithmic detection module, to achieve a different frequency signal amplitude measurement, and can qualitatively draw the amplitude and frequency characteristics of the curve. Keyword: amplitude frequency characteristic test device；DDS;VGA;low noise；logarithmic detection目录一．方案论证.................................................................................................................. １．１方案比较与选择.......................................................................................... １．２方案描述......................................................................................................二．理论分析与计算........................................................................................２．１DDS模块..................................................................................................... ２．２放大器模块.................................................................................................. ２．３幅值测量模块..............................................................................................2. 4 π型衰减网络三．电路与程序设计........................................................................................３．１电路设计...................................................................................................... ３．2程序设计........................................................................................................四．测试方案与测试结果 ............................................................................... 五．结论............................................................................................................................远程幅频特性测试装置（H题）一.系统方案1.方案比较与选择1）信号源模块：方案一：采用直接数字频率合成（DDS）方案。
2017全国大学生电子设计竞赛H题
2017全国大学生电子设计竞赛H 题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：个人收集整理，勿做商业用途2017年全国大学生电子设计竞赛远程幅频特性测试仪（H题）2017年08月12日摘要本幅频特性测试装置采用STM32F407为主控芯片，通过集成DDS芯片AD9959作为信号源，实现了幅度和频率的动态可调；通过级联两块AD8367作为放大器，实现了增益0-40dB连续可调,具有较好的噪声抑制效果；通过AD8310对数检波模块，实现了不同频率信号幅度的测量，并且能够定性的绘制出幅频特性曲线.关键词：幅频特性测试装置；DDS；VGA；低噪；对数检波AbstractThe amplitude frequency characteristic test device uses STM32F407 as the main control chip, through the integrated DDS chip AD9959 as the signal source, to achieve the amplitude and frequency of the dynamic adjustable; through the cascade of two AD8367 as an amplifier, to achieve a gain of 0-40dB continuously adjustable , With good noise suppression effect; through the AD8310 logarithmic detection module, to achieve a different frequency signal amplitude measurement, and can qualitatively draw the amplitude and frequency characteristics of the curve.Keyword: amplitude frequency characteristic test device；DDS;VGA;low noise；logarithmic detection目录一．方案论证.................................................................................................................. １．１方案比较与选择.......................................................................................... １．２方案描述......................................................................................................二．理论分析与计算........................................................................................ ２．１DDS模块..................................................................................................... ２．２放大器模块.................................................................................................. ２．３幅值测量模块..............................................................................................2. 4 π型衰减网络三．电路与程序设计........................................................................................ ３．１电路设计...................................................................................................... ３．2程序设计........................................................................................................ 四．测试方案与测试结果 ............................................................................... 五．结论............................................................................................................................远程幅频特性测试装置（H题）一.系统方案1.方案比较与选择1）信号源模块：方案一：采用直接数字频率合成（DDS）方案。
2017全国大学生电子设计竞赛H题
AD8310连接简单，反应灵敏，能够直接实现对扫频波的峰值检测。电路图见附录图9
2.程序设计
本系统主控芯片采用STM32F407，通过IIC总线完成和ZLG7290键盘芯片的通信，利用SPI串行总线完成和AD9959的通信。单片机通过读取键盘键值执行不同的功能，通过控制AD9959制成1M~40M频率可变，幅度可调的DDS。单片机通过控制DAC生成周期和扫频时间相同的锯齿波，结合检波后信号绘成幅频特性曲线。单片机通过串口半双工通信和另一单片机可实现双绞线通信，将幅度和频率信息传至另一幅频特性测试装置。软件整体框图见附录图1。
图3 单片机控制AD9959 图4 单片机控制周立功键盘
四．测试方案与测试结果
使用仪器：
DG4162信号源/频率计1台
MSO4054示波器1台
DSA875频谱仪1台
测试项目：
详细测试方案请见附录。测试结果如下
基本要求测试结果
信号源
测量项目
题目指标
完成情况
是否
达标
测试方案简述
与测量仪器
1.1频率范围
1MHz~40MHz
放大器
测量项目
题目指标
完成情况
是否
达标
测试方案简述
与测量仪器
2.1频率范围
1MHz~40MHz
500KHz~40MHz
否
DG4162信号源
MSO4050示波器频率计
2.2增益范围
0-40dB
0-43.5
是
DG4162信号源
MSO4050示波器频率计
2.3输出峰峰值
1V峰峰值
1.5VPP
是
DG4162信号源
（1）
2017国赛综合测评题目
2017年全国大学生电子设计竞赛综合测评题综合测评注意事项（1）综合测评于2017年8月21日8:00正式开始，8月21日15:00结束。
（2）本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。
（3）综合测评以队为单位采用全封闭方式进行，现场不能上网、不能使用手机。
（4）综合测评结束时，制作的实物及《综合测评测试记录表》，由全国专家组委派的专家封存，交赛区保管。
复合信号发生器使用题目指定的综合测评板上的两片READ2302G（双运放）和一片HD74LS74芯片设计制作一个复合信号发生器。
给出方案设计、详细电路图和现场自测数据波形(一律手写、3个同学签字、注明综合测试板编号)，与综合测试板一同上交。
设计制作要求如图1所示。
设计制作一个方波产生器输出方波，将方波产生器输出的方波四分频后再与三角波同相叠加输出一个复合信号，再经滤波器后输出一个正弦波信号。
图11.方波产生器输出信号参数要求：Vo1pp=3V±5%，f=20kHz±100Hz，输出=600欧姆，波形无明显失真；电阻Ro2. 四分频方波输出信号参数要求：V03pp=1V±5%，f=5kHz±100Hz，输出电阻R=600欧姆，波形无明显失真；o3. 三角波产生器输出信号参数要求：Vo2pp=1V±5%，f=5kHz±100Hz，输出电阻R=600欧姆，波形无明显失真；o4. 同相加法器输出复合信号参数要求：V o4pp=2V±5%，f=5kHz±100Hz，输出电阻R=600欧姆，波形无明显失真；o5. 滤波器输出正弦波信号参数要求：Vo5pp=3V±5%，f=5kHz±100Hz，输出电阻R=600欧姆，波形无明显失真；o6. 每个模块的输出的负载电阻为600欧姆，应标示清楚、置于明显位置，便于检查。
7. 给出方案设计、详细电路图和现场自测数据波形(一律手写、3个同学签字、注明综合测试板编号)，与综合测试板一同上交。
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2017年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
（1）8月9日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
【本科组】
一、任务
设计并制作一个调幅信号处理实验电路。
其结构框图如图1所示。
输入信号为调幅度50% 的AM信号。
其载波频率为250MHz~300MHz，幅度有效值V irms 为10µV~1mV，调制频率为300Hz~ 5kHz。
低噪声放大器的输入阻抗为50Ω，中频放大器输出阻抗为50Ω，中频滤波器中心频率为10.7MHz，基带放大器输出阻抗为600Ω、负载电阻为600Ω，本振信号自制。
图1调幅信号处理实验电路结构框图
二、要求
1．基本要求
（1）中频滤波器可以采用晶体滤波器或陶瓷滤波器，其中频频率为10.7MHz；
（2）当输入AM信号的载波频率为275MHz，调制频率在300Hz~ 5kHz 范围内任意设定一个频率，V irms=1mV时，要求解调输出信号为V orms=1V±0.1V的调制频率的信号，解调输出信号无明显失真；
（3）改变输入信号载波频率250MHz~300MHz，步进1MHz，并在调整本振频率后，可实现AM信号的解调功能。
2．发挥部分
（1）当输入AM信号的载波频率为275MHz，V irms在10µV~1mV之间变动时，通过自动增益控制（AGC）电路（下同），要求输出信号V orms稳定在1V±0.1V；
（2）当输入AM信号的载波频率为250MHz~300MHz（本振信号频率可变），V irms在10µV~1mV之间变动，调幅度为50%时，要求输出信号V orms稳定在1V±0.1V；
（3）在输出信号V orms稳定在1V±0.1V的前提下，尽可能降低输入AM信号的载波信号电平；
（4）在输出信号V orms稳定在1V±0.1V的前提下，尽可能扩大输入AM信号的载波信号频率范围；
（5）其他。
三、说明
1.采用+12V单电源供电，所需其它电源电压自行转换；
2.中频放大器输出要预留测试端口TP。
四、评分标准。