基于微信小程序的语音频谱分析实验教学系统设计

来源：电子测量技术杂志2023年第7期北京时间：

作者：谢家兴，梁高天，高鹏，代秋芳，刘洪山

单位：华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广州 510642

摘要：为解决高校电子信息类专业通信类课程教学实验时长受限、地点受限等问题，帮助学生更好地理解频谱分析原理，开发基于小程序的信号发生器与频谱分析仪，利用互联网的优势，实现随时开展实验教学的效果。信号发生器可产生一定频率范围内的正弦波、方波、三角波、随机噪声、洛伦兹脉冲以及辛普森脉冲共6种常用的信号，并通过手机扬声器或耳机孔输出；频谱分析仪可对手机麦克风接收到的语音进行加窗频谱分析，并把频谱结果展现在屏幕上。使用固定型号手机进行测试，结果表明，信号发生器在产生100 Hz~10 kHz的正弦波时频率相对误差为0%，产生其它波形的频率相对误差≤1%；频谱分析仪在对正弦波音频输入做频谱分析时，峰值频率测量误差在5 Hz以内，具有良好的实验教学指导意义与现场应用适用性。

关键词：微信小程序;信号发生器;频谱分析仪;傅里叶变换;加窗

基金资助：教育部产学合作协同育人项目（201802070020）、华南农业大学质量工程建设项目（zlgc20017，zlgc21035）、华南农业大学教育教学改革与研究项目（JG20081，JG21033）资助