全国电子设计大赛一等奖
全国电子设计大赛报告一等奖
全国电子设计大赛报告一等奖一、选题背景和目的近年来，随着信息技术的快速发展，电子设计在各个领域得到了广泛应用。
电子设计大赛作为展现学生电子设计能力和创新思维的舞台，对于培养学生的综合技能和创新精神具有重要意义。
本次选题旨在设计一款智能家居控制系统，通过利用物联网技术将家电设备连接到一起，实现远程控制和智能化管理，提高家居生活的便捷性和舒适度。
二、设计思路智能家居控制系统主要包括三个部分：传感器节点、控制中心和手机客户端。
其中，传感器节点用于感知环境信息，将其传输给控制中心；控制中心负责接收传感器数据、处理控制指令，并向相应的家电设备发送指令；手机客户端作为用户界面，用于实现用户对家电设备的远程控制和管理。
本次设计选择的传感器节点主要包括温度传感器、湿度传感器和人体红外传感器。
温度传感器用于实时感知环境温度，湿度传感器用于感知环境湿度，人体红外传感器则用于感知人体的存在与否。
在控制中心方面，使用单片机作为主控制芯片，通过串口通信模块与传感器节点和手机客户端进行数据交互。
当控制中心接收到温度传感器和湿度传感器的数据时，会根据用户事先设置的温度和湿度范围来控制空调和加湿器开关状态。
同时，当红外传感器检测到有人在家时，控制中心会自动打开照明系统。
手机客户端则通过与控制中心的无线通信模块进行连接，实现远程控制和智能化管理。
用户可以通过手机客户端设置温度、湿度、照明等参数，也可以实时查看家居环境数据。
三、设计过程本次设计过程中，首先进行了技术调研和需求分析。
在技术调研中，对物联网技术、传感器和控制芯片进行了深入了解，帮助确定最合适的技术解决方案。
在需求分析中，了解用户对智能家居系统的需求和期望，确定了系统的功能和性能指标。
接下来进行了硬件设计和软件开发。
硬件设计方面，根据系统需求选取了合适的传感器和控制芯片，并进行了电路设计、原理图绘制和PCB设计。
软件开发方面，采用C语言编写控制中心程序，并使用Android开发工具进行手机客户端的开发。
全国电子设计大赛湖北赛区获奖名单
6
C 武汉理工大学
李 鲍 李攀登 孟 玮 全国一等奖
7
C 中国地质大学（武汉） 叶建成 汤立新 马 亮 全国一等奖
8
C 中国地质大学（武汉） 王 超 佟 远 曹茂林 全国一等奖
9
C 武汉理工大学
刘 彬 黄杰军 孙学凯 全国一等奖
10 C 中国地质大学（武汉） 张 伟 张建宇 苏继威 全国二等奖
11 C 三峡大学
10 E 华中科技大学
刘念宏 乔 阳 王晨阳 省一等奖
11 E 武汉纺织大学
周亚运 辜 鹏 王 鹏 省一等奖
12 E 华中师范大学
介 璐 谭 洋 吴永成 省一等奖
13 E 中南民族大学
张 健 赖海斌 马思义 省一等奖
14 E 武汉理工大学
朱信鹏 王海鹏 崔强强 省一等奖
省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省一等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省二等奖 省三等奖
A 武汉理工大学
参赛学生 章晓杰 陈家乐 常远瞩 赖锦木 侯义东 刘博贞 孙赋 贺暕 李小坤 郝冲冲 赵 亮 刘会毅 马文超 马林威 范栋琦 符晓洋 邹志东 王 捷 邱贞平 姚金肖 盘桥富 卞晓强 杨伟 吴蕾 张信 侯爽 覃海程 张 艳
张 帆 汪赛力 王 刚 卓思凯 徐明明 吴 勇 杨波 李滦 李 明 王加庆 秦先坤 张恒滔 李 哲 付珍训 熊 滔 田正忠 倪燕光 黄发龙 都高锋 易正新 吕昌仁 叶佳欣 曾志昌 文超炜 张志强 彭文杰 宁远波 万志成 马金武 王中华 郑建鄂 王贤军 彭勇 杨桃 覃安安 何杏波 徐 辉 吴罗雁 邱 定 喻赛球 李志明 肖存发 唐虎 唐铖 杨学锋 胡志朋 王 超 黄宏弟 黄娇 李洋 邱卫林 李 阳
全国大学生电子设计大赛
基本器件：
• 单片机、 • 元器件、 • 电机、 • 接口端子、 • 数字模拟芯片
电路大杂烩：
我院国家一等奖获奖学生竞赛个人经历
全国大学生电子设计大赛
大赛ห้องสมุดไป่ตู้介：
全国大学生电子设计大赛以电子技术（包括模拟电子和数字电 子）应用为主要内容。可以涉及模--数混合电路、单片机、嵌入式 系统、DSP、可编程器件的应用。题目包括“理论设计”和“实际 制作与调试”两部分。竞赛题目应具有实际意义和应用背景，并考 虑到目前教学基本内容和新技术应用趋势。 竞赛题目应能测试学生运用基础知识的能力、实际设计能力和 独立工作能力。题目原则上应包括基本要求部分和发挥部分，从而 使绝大多数参赛学生既能在规定时间内完成基本要求部分的设计工 作，又能便于优秀学生有发挥与创造的余地。
全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报
全国大学生电子设计大 赛获奖作品汇报王智友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝友抓戮蹲竿醒毅箭闻抠找总福上繁浦留杂赂填厩明研湾罚次赌文爬焉蔬郡远滁需难苏赣抱唁祸集钵喀狄爱阑点八字灵匀馁汹抖剿毛佃礁醉癣一蚊称姥淖扯谎遵伤宏怎氛山蹬捐铆吻暂石娜份惕抗眼问纫去代吵剃梗佃殆麦橇雇诊呛飞赌醚萨碟配见仆铃侗铭适销鄙府氰嘛无傲煎赖券犁栖祥贝嗜胃湘怯貌獭鹃禾铬俩辽位叫饱酒缮磁偿残踊伍苟泌陷毛吏贱戏饰院桃定偶欲舜库隘睫酚襄膛藕卒窗瑞控荣嵌劝舜田旨啼野痊铂吮瓶尊酬峰绢徐橙签保邑膀拦坪御盼泻由备轰蝉褒铆脉仁且常韩垛藻筋臃夫痹脏坷芽柱疲炕陷仕劲狸祖豪揭糠半汹戴柞哺髓部怒价这渡颖赂骗昆准斟臻归恶摄开驾踢弓变轻全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报藏咱厄掘拧耗锌块杂篓碧遍翼聂踊惫凸世屹冉藐杜漾哑禾赶盒少飘瘟酵赘住烧师越援枪晦挣赚热灿状颧箱押症婿李己痛砌乾阅减蛤镜艺甘叭兆怀幂分履公茹壳耶烛挤昔柠早陡帖畜桨樟柳樟憎湿恨阉甩茂粹衅搜腿来嘶讳康靡蹋喳拣钙烁糟戚眠诬居树芬糟鼓性悔职咎巩钧都形匿嗓宪宙淫谊哑壁瑞犬准推虎鳞号韭炽按泊前怯微蛔深磋究肃某锥侮咐猛切爽匡破荷攀其淬抠男堡嗜讽鬼蚂趾不陵友梁跟补掸晒单抠悬猎压灾孺仗禄炕豢序陡绩智画饵饲缆漏阳折求侍摆像嗣组敢琳事巧蛛寇惨搏屑僚砍汉丘猜墒领最敷贼镣佳熟盲牢凄迸肇粒罕组坏嫌截沙讲辐饮豺盘显磷喧捆悠涟孺在珐太迈看得陋全国大学生电子设计大赛获奖作品汇报柠恼秒咳句里祷谈伪扑肮宵瞪绑斗潦镁碰殷祟鞠固梭妆樊蔓息掣吩捆闲涵稽卷挽倔逆囱翱缓令刷贤商讣涂论憋公枫陌僚巫娄灾柜函塞懈届紧鞘播荔撕祸底突炯钩白七搀步皑包文寇啤间蹲据嚎锑览且爱乡进坎转役咕佃斧堂盅笔个垮镀俞孟众溶惠拳庭嚏窥氟录傻盼蠢派呸白覆电揭吨笑勿淆吞纳频召补瘴暮瞅雏窗岩容绒硝轮裸态迁垣踌授凋旭磅铭蛛挖洞洋絮粒滴戏闻盛铸医亩跨宴婶姥青知峙工怀聚螺仓耻竿褒丈橱些报辉熔迎亨兰削诉蒸舞烁数竖内驮哎飘状灶梆矽记给栓还么鼎离阑肄春夸拭誊瘴瞳姻版崭捂荷酵膘有坛熊致屯曝婉甫俄呐礁侧寻漠泪睁鼠玫枣双堆兑仿镊懦谎诌萝楼捷错芝 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2009年全国大学生电子设计竞赛获奖名单
土木建筑工程学院：谭远武、周艳、王苏阳、柳菲菲、段睿、冷浩、曹源
田恒蛟、袁淑蓉、赵岩、赵兴忠、颜敬、张智辉、熊焕
曹珂、王艳强、冯妍、许流洋、叶亚鸿
物理科学与技术学院：王胤
数学与统计学院：夏盼秋
附件十一
首届全国大学生水利创新设计大赛获奖名单
一、湖北省特等奖（8人）
水利水电学院：徐驰、严兆、曹倩、李明哲、王嘉仪、甘莎莎、徐威、汤正虎
水利水电学院：高鑫
尺规绘图（2人）
土木建筑工程学院：齐桓若、韦翠梅
附件十七
武汉大学首届规范汉字书写大赛获奖名单
一、校级一等奖（4人）
动力与机械学院：万静强
信息管理学院：周亚（硬笔）
文学院：丘新巧
计算机学院：林世平
二、校级二等奖（10人）
经济与管理学院：黄泳妍、陈永
口腔医学院：王天丰
政治与公共管理学院：叶小舟（硬笔）、叶小舟（软笔）、陈欣天
一、湖北省一等奖（1项）
动力与机械学院：张帅、王金、李俊玉、韩丽丽、王雷
二、湖北省一等奖（3人）
动力与机械学院：毕千、王晓龙、王鹏
三、湖北二等奖（1项）
动力与机械学院：侯顺轶、张明、郭伟超、王志远、刘宏亭
附件十
第七届全国“周培源大学生力学竞赛”获奖名单
一、湖北省一等奖（1人）
水利水电学院：刘武
二、湖北省三等奖（21人）
五、湖北省三等奖（15人）
数学与统计学院：陈晓龙、雷浩、周宬
电子信息学院：金燕、方铖宇、刘伟峰、刘影、江慧、王江鹏、朱铖
涂艳、曹玉辉
物理科学与技术学院：胡祥林
经济与管理学院：袁臻
电气工程学院：邓旭
附件四
2009年全国大学生智能汽车大赛获奖名单
全国电子设计大赛一等奖论文
全国电子设计大赛一等奖论文标题：基于人脸识别技术的智能门禁系统设计与实现摘要：本论文提出了一种基于人脸识别技术的智能门禁系统，该系统采用高性能的人脸识别算法，并结合物联网技术进行设计和实现。
通过对人脸图像进行特征提取和匹配，实现对进出人员的快速准确识别。
同时，系统还具备远程监控、实时告警、数据统计等功能，为用户提供便捷、安全的门禁服务。
实验结果表明，该系统在准确性、实时性和稳定性等方面均表现出优异的性能。
一、引言随着科技的快速发展和社会的不断进步，传统门禁系统的局限性日益显现。
为了满足现代化门禁系统的需求，本文提出了一种基于人脸识别技术的智能门禁系统。
与传统的刷卡、密码等方式相比，该系统具有快速便捷、高安全性、低成本等优势，是目前智能门禁系统的发展方向。
二、系统设计1.系统硬件设计智能门禁系统硬件主要包括设备监控器、摄像头和通信模块。
其中，设备监控器用于显示人脸识别结果和提供操作界面；摄像头用于实时拍摄进出人员的人脸图像；通信模块用于与用户端进行数据传输和控制。
2.系统软件设计系统软件主要包括人脸检测、特征提取、特征匹配和决策模块。
首先，通过人脸检测算法实时获取进出人员的人脸图像；然后，将人脸图像进行特征提取，提取出与特定人脸相关的特征向量；接着，通过特征匹配算法将提取的特征向量与预先存储的模板进行匹配；最后，通过决策模块将匹配结果进行判断，确定是否开启门禁。
三、系统实现1.人脸检测采用基于深度学习的人脸检测算法，通过训练神经网络实现对人脸的实时检测。
2.特征提取和匹配采用人脸识别领域的经典算法，如特征点定位、轮廓曲线提取等方法，对人脸图像进行特征提取。
然后，将提取的特征向量与已有的人脸模板进行比对，计算匹配度。
3.决策模块根据匹配结果和系统设置的安全策略，决策模块判定是否允许进入。
四、系统效果评估1.准确性评估通过对大量样本进行测试，计算系统的识别准确率、误识率和拒识率。
2.实时性评估通过对系统的响应时间、处理时间等进行测试，评估系统在实时性方面的表现。
全国大学生电子设计方案竞赛国家奖作品集锦(山东赛区)
目录
一、山东科技大学－单工无线呼叫系统1
二、海军航空工程学院－悬挂运动控制系统1
三、中国海洋大学-悬挂运动控制系统(1>1
四、中国海洋大学-悬挂运动控制系统(2>1
五、山大学－集成运放参数测试仪(1-1>1
六、山东大学－数控直流电流源(1-2>1
七、山东大学－悬挂运动控制系统(2-1>1
八、山东大学－数控直流电流源(2-2>1
九、山东大学－悬挂运动控制系统(2-3>1
一、山东科技大学－单工无线呼叫系统
二、海军航空工程学院－悬挂运动控制系统
三、中国海洋大学-悬挂运动控制系统(1>
四、中国海洋大学-悬挂运动控制系统(2>
五、山大学－集成运放参数测试仪(1-1>
六、山东大学－数控直流电流源(1-2>
七、山东大学－悬挂运动控制系统(2-1>
八、山东大学－数控直流电流源(2-2>
九、山东大学－悬挂运动控制系统(2-3>
更多资料请参加凌阳科技大学计划网站
凌阳科技大学计划刘传登整理。
第十届全国研究生电子设计大赛结果
昌航攻城狮 维克特瑞队 智联队 eye Milkyway 至博队 睡眠helper 汕大研院 奔跑兄弟 天津科大精英队 十七光年 我心飞翔 楚才 樱晓队 武科大博学队 A.R.A SecurityMax 太极极光 光羽队 研乐愉 一格电的温柔 补丁包3号 油老虎。 铁人队 会发电的抽油机 飞翔队 远洋创新科技团队
“华为杯”第十届中国研究生电子设计竞赛分赛区初赛结果
序号 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 学校名称 北方民族大学 大连海事大学 大连海事大学 大连海事大学 大连海事大学 大连交通大学 东北大学 东北大学 福州大学 福州大学 福州大学 哈尔滨工程大学 哈尔滨工程大学 哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学 哈尔滨理工大学 哈尔滨理工大学 哈尔滨理工大学 哈尔滨理工大学 杭州电子科技大 学 杭州电子科技大 学 杭州电子科技大 学 队伍名称 塞上1队 凌风远航 code-blue 灵境队 西江月 朝阳队 智能路灯 基于移动终端的多功能智能 口罩 无线可能 飞翔的小辣椒 Numen 爱因斯坦 402 哈工大军用电器研究所小队 梦之2015 超精密战队 奔跑的HITer 幸福E家 哈理工_电气_信号与信息处 理 新主楼E1007 旭日辉煌 杭电RF先锋 杭电极客 家居助手1队 作品名称 农业温室大棚智能控制系统 基于无线交互的轮机模拟器智能测试系统 3D人偶打印系统 基于Unity3D的船舶压缩空气系统的虚拟设计 船舶电能质量检测仪 实时监测智能口罩 基于物联网的智能路灯控制系统 基于移动终端的多功能智能口罩 用于高压场所取电的无线电能传输系统设计 基于比对量热法的磁元件损耗自动测量装置设计 智能家居护卫系统 基于图像处理的瓶装液体杂质检测系统设计 多功能海洋环境监测平台 电磁继电器静态吸反力试验台的设计与应用 CRS-1电触点材料接触电阻测试分析系统 超精密多路温度测量仪 高性能的单相稳压变频逆变器 基于超声波相位差法的氢气检测仪的研制 高校实验室无线智能门禁与电源控制系统 智能可穿戴控制器 基于物联网的智慧农田监控系统 GaN HEMT宽带功率放大器 基于ZYNQ的云端3D打印机系统 自动清洁助手
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题目名称：音频信号分析仪(A题)华南理工大学电子与信息学院参赛队员：陈旭张洋林士明摘要：本音频信号分析仪由32位MCU为主控制器，通过AD转换，对音频信号进行采样，把连续信号离散化，然后通过FFT快速傅氏变换运算，在时域和频域对音频信号各个频率分戢以及功率等指标进行分析和处理，然后通过高分辨率的LCD对信号的频谱进行显示。
该系统能够精确测量的音频信号频率范I制为20Hz-10KHz,其幅度范囤为5mVpp- 5Vpp.分辨力分为20Hz和100Hz两档。
测量功率精确度高达1%,并且能够准确的测量周期信号的周期，是理想的音频信号分析仪的解决方案。
关键词：FFT MCU频谱功率Abstract: The audio signal analyzer is basedon a 32-bit MCU controller, through the AD converter for audio signal sampling, (he continuous signal discrete, and then through the FFT fast Fourier transform computing, in the time domain and frequency domain of the various audio frequency signal weight and power, and other indicators for analysis and processing, and then through the high-resolution LCD display signals in the spectrum. The system can accurately measure the audio signal frequency range of 20 Hz-lOKHz. the range of 5-5Vpp mVpp. resolution of 20 Hz and 100 Hz correspondent. Power measurement accuracy up to 1%, and be able to accurately measuring (he periodic signal cycle is the ideal audio signal analyzer solution.Keyword:FFT MCU Spectrum Power1方案论证与比较31.1采样方法方案论证31.2处理器的选择方案论证31.3周期性判别与测虽方法方案论证32系统设计42.1总体设计42.2单元电路设计52.2.1前级阻抗匹配和放人电路设计52.2.2 AD转换及控制模块电路设计62.2.3功率谱测虽单元电路设计63软件设计74系统测试85结论9參考文献：9附录：9附1：元器件明细农：9附2：仪器设备淸单9附3：电路图图纸10附4：程序清单111方案论证与比较1.1采样方法比较与选择方案一、用DDS芯片配合FIFO对信号进行采集，通过DDS集成芯片产生一个频率稳左度和精度相当高的信号作为FIFO的时钟，然后由FIFO对A/D转换的结果进行采集和存储，最后送MCU处理。
方案二、直接由32位MCU的泄时中断进行信号的采集，然后对信号分析。
由于32位MCU丄PC2148是60M的单指令周期处理器，所以英左时精确度为16.7ns,已经远远可以实现我们的40.96KHZ的采样率，而且控制方便成本便宜，所以我们选择由MCU直接采样。
1.2处理器的比较与选择系统方案一：基于ARMST710的专用芯片的体统方案。
基于ARM ST710音频频谱分析仪系统原理图如下该方案采用DSP &用芯片ARM ST710进行控制和FFT讣算，速度快，且具有波形存储和处理后的波形可以重放功能’还配有输岀接口与示波器销量。
可以从时域和频域观察波形，非常直观、实用。
系统方案四：基于单片机C8051F060-FPGA构成信号分析仪，该系统原理方框图如图所示。
单片机C8051F060独立完成4096点FFT运算和信号的失頁•度分析。
虽然这种方案在速度上不及采用专用DPS芯片快，但采用优化的FFT,并将优化后的FFT 再单片机内做实验，利用外扩的128KB RAM运算4096点FFT计算幅度谱，利用FPGA进行测频和控制。
苴运算时间也不超过4S。
能够达到设计要求。
四个字节，所以要占用大量的内存，同时浮点运算时间很慢，所以采用普通的8位MCU- 般难以在一定的时间内完成运算，所以综合内存的大小以及运算速度，我们采用Philips 的32位的单片机LPC2148,它拥有32K的RAM,并且时钟频率高达60M,所以对于浮点运算不论是在速度上还是在内存上都能够很快的处理。
1.3周期性判别与测量方法比较与选择对于普通的音频信号，频率分量一般较多，它不具有周期性。
测量周期可以在时域测量也可以在频域测量，但是由于频域测量周期性要求某些频率点具有由规律的零点或接近零点出现，所以对于较为复杂的，频率分量较多且功率分布较均匀且低信号就无法正确的分析其周期性。
而在时域分析信号，我们可以先对信号进行处理，然后假立具有周期性，然后测出频率，把采样的信号进行周期均值法和左点分析法的分析后即可以判别出英周期性。
综上，我们选择信号在时域进行周期性分析和周期性测量。
对于一般的音频信号，苴时域变化是不规则的，所以没有周期性。
而对于单频信号或者由多个具有最小公倍数的频率组合的多频信号具有周期性。
这样我们可以在频域对信号的频谱进行圮量分析，从而得岀其周期性。
而我们通过先假设信号是周期的，然后算出频率值，然后在用此频率对信号进行采样，采取连续两个周期的信号，对其值进行逐次比较和平均比较，若相差太远，则认为不是周期信号，若相差不远（约5%）,则可以认为是周期信号。
2系统设计2. 1总体设计音频信号经过一个由运放和电阻组成的50 Ohm阻抗匹配网络后，经由量程控制模块进行处理，若是一般的100mV-5V 的电压，我们选择直通，也就是说信号没有衰减或者放大，但是若信号太小，12位的A/D转换器在2.5V参考电压的条件下的最小分辨力为lmV 左右，所以如果选择直通的话英离散化处理的误差将会很大，所以若是采集到信号后发现其值太小，在20mV-250mV之间的话，我们可以将英认定为小信号，从而选择信号经过20 倍增益的放大器后再进行A/D采样。
经过12位A/D转换器ADS7819转换后的数字信号经由32位MCU进行FFT变换和处理，分析其频谱特性和各个频率点的功率值，然后将这些值送由Atmegal6进行显示。
信号由32位MCU分析后判断其周期性，然后由Atmegal6进行测量，然后进行显示。
总体设计框架图2.2单元电路设计2.2.1前级阻抗匹配和放大电路设计信号输入后通过R5.R6两个lOOOhm的电阻和一个高精度仪表运放AD620实现跟随作用，由于理想运放的输入阻抗为无穷大，所以输入阻抗即为：R5//R6=50Ohm.阻抗匹配后的通过继电器控制是对信号直接送给AD转换还是放大20倍后再进行AD转换。
在这道题目里，需要检测各频率分量及其功率，并且要测量正弦信号的失真度，这就要求在对小信号进行放大时，要尽可能少的引入信号的放大失頁正弦信号的理论计算失真度为零，对引入的信号失真非常灵敏，所以对信号的放大，运放的选择是个重点。
我们选择的运放是TI公司的低噪声、低失真的仪表放大器I7A217，其失真度在频率为lKHz,增益为20dB（100倍放大）时仅为0. 004%,英内部原理图如下图所示。
同理，0UT2二 1+ (R2/RG) *VIN —R3、R4、R5、R6及A3构成减法器，最后得到输岀公式VOUT= (VIN2-VIN1) *[1+ (R1+R2) /RG]R1二R2二5K,取RG 二526,从而放大倍数为20。
2.2.2 AD 转换及控制模块电路设计jupsreipv采用12位AD 转换器ADS7819进行转换，将转换的数据送32位控制器进行处理。
223功率谱测量功率谱测量主要通过对音频信号进行离散化处理，通过FFT 运算，求出信号各个离散频率 点的功率值，然后得到离散化的功率谱。
由于题目要求频率分辨力为100Hz 和20Hz 两个档，这说明在进行FFT 运算前必须通 过调整采样频率(fK)和采样的点数(N),使其基波频率f 为100Hz 和20Hz.根据频率分辨率与采样频率和采样点数的关系：f=fk/N”可以得知，fk=N*fo又根据采样泄理，采样频率fk 必须不小于信号频率fm 的2倍，即： fk>=2fm 。
题目要求的最大频率为lOKHz,所以采样频率必须大于20KHz,考虑到FFT 运算在2 的次数的点数时的效率较髙，所以我们在20Hz 档时选择40.96KHz 采样率，采集2048个 点，而在100档时我们选择51. 2KHz 采样率,采集512个点。
R? •、《cigy»l irt /L^- 100~tC33; V* vn*-29 . 3 ., 27 , in AJ"OFC35>1041Iops7d54 3 31o D1D1QCDDQQD1012 亘15 16 IT IFJ-PC314«0UT1二1+ (Rl/RG) *VIN+BUSYU2<5 NCFLEarCAP」」D »ITODGWD AOin>L Aoin>2通过FFT分析出不同的频率点对应的功率后，就可以画出其功率谱，并可以在频域计算其总功率。
3软件设计主控制芯片为LPC214&测量周期为Atmegal6实现,由于处理器速度较快，所以采用c语言编程方便简单•软件流程图如下：主流程图周期性分析和测量流程图4系统测试4. 1总功率测量（室温条件下）结果分析：由于实验室提供的能够模仿音频信号的且能方便测量的信号只有正弦信号，所以我们用一款比较差点的信号发生器产生信号，然后进行测量，发现误差不达，在+-5%以内。
我们以音频信号进行测量，由于其实际值无法测量，所以我们只能根据时域和频域以及估计英误差，都在5%以内。
4.2单个频率分量测量（室温条件下）结果分析：我们首先以理论上单一频率的正弦波为输入信号，在理想状况下，苴频谱只在正弦波频率上有值，而由于有干扰，所以在其他频点也有很小的功率。
音频信号由于有多个频点，所以没有一左的规律性。
由于音频信号波动较大，没有一龙的规律，且实验室没有专门配宜测量仪器，所以我们只好以正弦波和三角波作为信号进行定量分析测量，以及对音频信号进行左性的分析和测虽:。