周期信号分离创新实践教学装置设计与实现

针对电子信息类专业创新课程实践教学,以工程应用中周期信号有效分离为目标,研究开发了一种基于FPGA芯片和STM32微处理器,集信号混合、采集、频谱分析、数字滤波、信号再生于一体的双路周期信号分离实践教学装置。首先,由加法器完成两路周期信号混合,经A/D离散采样传输至FPGA芯片;其次,经带通滤波和高速采样,发送至STM32处理器进行快速傅立叶变换,经频谱分析判断识别出信号类型和频率;然后,将两路信号识别结果发送给FPGA芯片,对混合信号分两路分别进行带通滤波、波形转换、波形选择输出;最后由插值滤波处理后送入D/A再生分离信号。实验结果表明,该装置能够有效分离双路20 kHz~100 kHz正弦、三角波信号,且分离信号与原始信号特征相同、无失真,适用于信号处理类课程实践教学和新工科创新人才培养。