基于单片机测信号的相位设计开题报告

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1、 毕业设计开题报告 基于单片机测信号的相位 系系 部：部： 自动控制工程系 专专 业：业： 电子信息工程 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 开题时间：开题时间：2012 年年 3 月月 26 日日 一、总体说明一、总体说明 在开题报告中要求给出你对课题的理解，类似的研究在国内外的进展情况， 你对系统设计的初步设想，主要需要解决的技术难题和解决思路，同时应给出课 题的时间安排。 二、开题报告内容二、开题报告内容 1毕业设计（论文）课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势 2课题主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段） 3完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法 和措

2、施 4毕业设计（论文）实施计划(进度安排) 5参考文献 三、撰写要求三、撰写要求 1报告字数不少于 3000 字 2报告内容一律用 A4纸打印 3. 上交时间为毕业设计第三周周末。 一、毕业设计课题的意义、国内外现状及发展趋势(可加附页) 1 课题研究意义： 随着相位测量技术广泛应用于国防、科研、生产等各个领域，对相位测量的要求也逐 步向高精度、高智能化方向发展，在低频范围内，相位测量在电力、机械等部门有着尤其 重要的意义，对于低频相位的测量，用传统的模拟指针式仪表显然不能够满足所需的精度 要求，随着电子技术以及微机技术的发展，数字式仪表因其高精度的测量分辨率以及高度 的智能化、直观化的特点得

3、到越来越广泛的应用。 相位测量仪的用途极为广泛，可以测量两电压、两电流及电压、电流之间的相位，是 电力部门、工厂和矿山、石油化工、冶金系统正确把握电力使用情况进行二次回路检查的 理想仪表。 相位测量仪可使用于变压器件生产厂,收录机,电视机,整机生产厂或有关科研单位,作 为产品验收,检验,样品分析的测试仪器,是提高产品质量和工作效率的最佳辅助工具。 2 国内外现状及发展趋势： 随着科学技术的突飞猛进的发展，电子技术广泛的应用于工业、农业、交通运输、航 空航天、国防建设等国民经济的诸多领域中，而电子测量技术又是电子技术中进行信息检 测的重要手段，在现代科学技术中占有举足轻重的作用和地位。低频数字式

4、相位测量仪在 工业领域中是经常用到的一般测量工具，比如在电力系统中电网并网合闸时，要求两电网 的电信号相同，这就要求精确的测量两工频信号之间的相位差，还有测量两列同频信号的 相位差在研究网络、系统的频率特性中具有重要意义。近年来，随着科学技术的迅速发展， 很多测量仪逐渐向“智能仪器”和“自动测试系统”发展，这使得仪器的使用比较简单， 功能越来越多。 在实际工作中,经常会遇到需要检测两个信号的相位差,这也是研究网络相频特性中不 可缺少的重要方面。 近年来,随着以计算机参与的数字合成和使用数据样本求解测量特性为 特征的第三代自动测试系统和虚拟仪器的出现,提出了使用同步实时取样技术获得取样序 列,从

5、而计算两信号之间的相位差的方法。虽然这些方法都不再依赖于标准时标信号,而直 接通过采样点经过数值处理即可得到被测信号相位,但其被测信号的频率都很低,最高也只 有几十 KHz,而且计算复杂、运算量大,已经远远不能满足现代相控阵技术的要求。 美国 ADI 推出的 AD8302 型相位检测器设计的宽频带相位差及频率测量系统， 被测信号 的频率可以高达 2.7GHz,相位测量精度小于 0.5 度，能精确测量 2 个独立的射频（RF） 、中 频（IF）或低频信号的增益、相位差及频率。可广泛用于全球移动通信系统（GSM） ，码分 多址（CDMA） 、宽带码分多址（WCDMA） 、时分多址（TDMA）移动电

6、话、个人通信业务（PCS） 及宽带基础设施网络等领域。 二、课题预期目标及主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段） 1 课题预期目标： a频率范围： 20Hz20KHz。 b允许两路输入正弦信号峰-峰值可分别在 1V5V 范围内变化。 c. 相位测量仪的输入阻抗100K。 d. 相位测量绝对误差 1%。 e. 具有频率测量及显示功能。 2 主要工作： 方案一： 将被测的两路正弦波信号经比较器整形成方波信号， 利用异或门电路进行鉴相 处理，将得到的脉冲序列经过 RC 平滑滤波取出其直流分量，该直流电平的幅值与两路信号 的相位差成正比，将此信号送入 A/D 转换器由单片机进行运算处理从而计算出相位差值。 方案二：采用脉冲填充计数法，将正弦波信号整成方波信号，其前后沿分别对应于正弦 波的正相过零点与负相过零点， 对两路方波信号进行异或操作之后输出脉冲序列的脉宽可以 反映两列信号的相位差， 以输入信号所整成的方波信号作为基频， 经锁相环倍频得到的高频 脉冲作为闸门电路的计数脉冲，由单片机对获