[实用新型]信号处理综合实验平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号处理综合实验平台，属于实验教学领域。

背景技术

现有的信号处理实验课程多以MATLAB仿真为主，MATLAB仿真只能进行信号处理算法的仿真，而不能在实际的硬件平台上进行验证；信号处理课程的实践教学彼此之间没有很好的关联与融合，导致学生很难从其中一门课程的实践教学过渡到另外一门课程的实践教学中；针对以上问题提出的实验平台，现有的实验平台各个实验多以模块的形式给出，在模块内对实验功能进行了封装，让学生自由发挥的空间大大减少，很难达到锻炼学生实践技能的目的；信号处理课程没有一个统一的硬件平台实现，导致不同课程的硬件实现平台不同，增大学生学习的难度，实验效果非常不理想。

现有实验平台有采用基于FPGA/CPLD和采用基于DSP两种方式，它们各自存在的缺点为：

1、基于FPGA/CPLD的实现方案

FPGA/CPLD是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，是专用集成电路(ASIC)中集成度最高的一种。用该方案实现数字信号处理模块存在如下问题：

(1)FPGA/CPLD的顺序控制能力弱；

(2)FPGA/CPLD在实现复杂的数字信号处理算法时灵活性不够。

2.基于DSP的实现方案

DSP是数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。但用该方案实现数字信号处理模块存在如下问题：

(1)DSP结构复杂，使用该方案实现数字信号处理模块将会加大学生学习难度；

(2)不同型号DSP内部结构差别较大，不利于学生快速掌握。

发明内容

本实用新型目的是为了解决采用基于FPGA/CPLD和采用基于DSP的实验平台存在的问题，提供了一种信号处理综合实验平台。

本实用新型所述信号处理综合实验平台，它包括数字信号处理模块、电源、信号发生器、数字式交流毫伏表、频率发生器和扫频源，数字信号处理模块包括声音传感器、图像传感器、AD模数转换器、ARM处理器、DA数模转换器和驱动电路，

电源、信号发生器、数字式交流毫伏表、频率发生器和扫频源的输出端均通过CAN总线与ARM处理器的数字实验信号输入端相连，

声音传感器的声音信号输出端与AD模数转换器声音模拟信号输入端相连，图像传感器的图像信号输出端与AD模数转换器图像模拟信号输入端相连，AD模数转换器的数字信号输出端与ARM处理器的实验信号输入端相连，ARM处理器的数字指令输出端与DA数模转换器的模拟指令输入端相连，DA数模转换器的数字指令输出端与驱动电路的指令输入端相连。

本实用新型的优点：本实用新型的实验平台采用ARM处理器实现的，ARM处理器具有较强的事物处理能力，有丰富的接口，可以在芯片内跑嵌入式操作系统。其优势表现在控制方便、运算能力强，本实用新型的实验平台具有如下优点：

1.该综合实验平台能强化学生的实践技能。

本实用新型对于强化学生的实践技能及工程经验将有一定的促进作用；

2.该综合实验平台能强化课程体系的融合。

以信号与系统和数字信号处理理论课程的融合为基础，本发明强化两门课程的实践教学体系的融合。

3.该综合实验平台能强化硬件平台的通用。

本实用新型设计的信号处理综合实验平台，采用的处理器和可编程逻辑器件都为目前国内最通用的芯片，所以通过该平台的实践教学，不仅能提高学生的工程实践经验，更为重要的是这种硬件平台的通用性将对学生日后工作起到事半功倍的效果。

4.该综合实验平台能强化理论与实践的结合。

本实用新型设计的信号处理综合实验平台，将信号处理的基本算法和理论的实验进行了硬件实现，通过硬件实验与MATLAB仿真进行有效结合，体现的是理论与实践互为依存的辩证关系。

附图说明

图1是本实用新型所述信号处理综合实验平台的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述信号处理综合实验平台，它包括数字信号处理模块1、电源2、信号发生器3、数字式交流毫伏表4、频率发生器5和扫频源6，数字信号处理模块1包括声音传感器1-1、图像传感器1-2、AD模数转换器1-3、ARM处理器1-4、DA数模转换器1-8和驱动电路1-9，