Детектор формы сигнала звуковой частоты

Проект выполнен на базе одного микроконтроллера, что делает его технически доступным и экономичным в реализации. Входной аналоговый сигнал при необходимости должен быть предварительно пропущен через простой усилительный или фильтрующий каскад перед подачей на АЦП микроконтроллера. Такая схема позволяет минимизировать количество внешних компонентов и сосредоточить основные усилия на программной обработке сигнала.

С точки зрения программирования, устройство представляет собой сложный проект, требующий глубокого понимания цифровой обработки сигналов (DSP), методов анализа формы сигнала и быстрой обработки данных в реальном времени. Алгоритмы распознавания форм сигнала основаны на анализе временных характеристик, коэффициентов гармоник и других параметров.

Устройство способно определять синусоидальный сигнал, меандр (прямоугольный сигнал), пилообразный сигнал, треугольный сигнал, шумовой сигнал (случайная форма), импульсные и модулированные сигналы. Диапазон анализа охватывает звуковые частоты от 1 Гц до 10000 Гц, что покрывает большинство практически значимых случаев в области аудиотехники.

После определения формы и частоты сигнала, контроллер на основе заранее запрограммированного алгоритма принимает решение о дальнейшей обработке. Усиление или ослабление сигнала – динамическая регулировка уровня. Инвертирование сигнала – изменение фазы на 180 градусов. Изменение частоты – перенос сигнала на другую частоту или гармонику. Формирование нового сигнала – генерация выходного сигнала с заданными параметрами на основе анализа входного.

Напряжение питания – 5В, ток потребления 30 мА. Температурный диапазон функционирования – бытовой.

От руководителя проекта. Детектор формы сигнала звуковой частоты представляет собой интересный и функционально насыщенный проект, сочетающий в себе простую аппаратную реализацию и высокую степень сложности программного обеспечения. Основное назначение устройства – анализ входного аудиосигнала с последующим определением его формы и частоты, а также выполнение заданных действий над этим сигналом согласно предустановленному алгоритму.