1 引言
　　動態(tài)信號分析儀在電子測量領(lǐng)域中稱為頻域中的“射頻萬用表”，可見其重要性和寬泛應(yīng)用。動態(tài)信號分析是將時域信號轉(zhuǎn)化為頻域進行處理，一般要求使用時窗技術(shù)，如快速傅氏變換（FFT）、離散傅氏變換（DFT）等。如果采樣點為N，直接DFT運算需要N2次乘法操作，需用大量運算時間。而FFT運算可將運算減少到（N/2）log2N次乘法，因此，F(xiàn)FT成為動態(tài)信號分析的核心算法。
　　這里提出一種基于TMS320F2812的便攜式動態(tài)信號分析儀設(shè)計方案，以數(shù)字信號處理為基礎(chǔ)，利用數(shù)字信號處理器強大的數(shù)據(jù)處理能力分析所采集的信號，優(yōu)化動態(tài)信號的FFT算法．從而實現(xiàn)對各頻率成份和功率譜的計算分析以及失真度的測量，其分析結(jié)果在液晶顯示器（LCD）上顯示。
　　2 動態(tài)信號分析原理
　　動態(tài)信號分析方法有時域分析法、頻域分析法等。其中頻域法最適合動態(tài)信號分析FFT算法。該系統(tǒng)采用FFT算法．其本質(zhì)是DFT的快速算法。FFT算法是將長序列DFT根據(jù)其對稱性和周期性分解為短序列的DFT之和。N點的DFT先分解為2個N/2點的DFT，每個N／2點的DFT又分解為N／4點的DFT。最小變換的點數(shù)即所謂FFT的“基數(shù)”。因此，基數(shù)為2的DFT最小變換是2點DFT（或稱蝶形運算）。在基數(shù)為2的N點FFT中，設(shè)N=2，則總共可分成M級運算，每級中有（N／2）log2N個蝶算，則N點FFT總共有（N／2）log2N個蝶算，1個蝶算只需一個復(fù)數(shù)乘法對N點FFT需計算（N/2）log2N個復(fù)數(shù)乘法、（N／2）log2N個復(fù)數(shù)加法。一般來說，F(xiàn)FT比DFT運算量要小得多，N點的FFT需做（N／2）log2N次乘法運算，而N點DFT需要做／N2次乘法運算，由此看來N點DFT運算量大約是FFT的2N/log2N倍，分析動態(tài)信號頻率成份，首先以采樣頻率fs采樣N點（N=2M），經(jīng)快速傅立葉變換得到其頻譜。
　　由譜分辨率F=fs／N，如果保持采樣點數(shù)N不變，提高其分辨率（F減小），必須降低采樣頻率，采樣頻率的降低會引起譜分析范圍的減少。如果保持fs不變，為提高頻率分辨率，可增加采樣點數(shù)N，因為NT=Tp，T=fs-1，只有增加對信號的觀察時間Tp，才能增加N。Tp和N可以按照的條件選擇。

　　3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
　　便攜式動態(tài)信號分析儀的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。被檢測輸入信號經(jīng)以運算放大器LM358為核心的調(diào)理電路后送至TMS320F2812 DSP內(nèi)部自帶的12位A／D轉(zhuǎn)換器采樣后，其數(shù)字輸出信號送至DSP內(nèi)核處理單元進行FFT處理。經(jīng)過DSP運算處理后，實現(xiàn)各分量頻率值和功率值的計算，信號失真度的計算和周期信號的檢測，其分析結(jié)果由屏幕式LCD顯示。鍵盤采用鍵盤查詢方式中斷處理，實現(xiàn)各種工作模式和顯示界面的切換。