本文以直接頻率合成和偽隨機碼的設計與實現為中心，對擴頻通信的基本理論、信號源的總體結構、載波調制、濾波器設計等問題進行了深入的分析和研究，并給出了模塊的硬件實現方案。 首先介紹了FPGA技術的發展和應用，包括VHDL語言的基本語法結構和FPGA器件的開發設計流程等等。詳細地分析了各類頻率合成器的基礎上提出采用直接數字式頻率合成器(DDS)實現低相位噪聲、高分辨率、高精度和高穩定度的信號源。研究了測距偽隨機碼的原理，確定選用移位序列作為系統的擴頻碼序列，并選取了符合本系統使用的移位序列擴頻碼。分別給出并分析了相應的FPGA硬件實現電路。 對于載波調制這一關鍵技術，提出了采用二進制相移鍵控相位選擇法并相應作了硬件實現。分析與研究了射頻寬帶濾波器應具有的傳輸特性，通過分析巴特沃思濾波器、切比雪夫濾波器、橢圓濾波器和貝塞爾濾波器這幾種濾波器的頻譜特性，設計了發生器射頻寬帶濾波器。最后給出具體設計實現了的信號發生器的輸出波形。
上傳時間： 2013-04-24
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波形發生器設計論文:本系統主要以單片機為控制核心，由可編程邏輯器件（CPLD）模塊、鍵盤輸入模塊、LED顯示模塊、雙口RAMIDT7132、DA轉換輸出、rom、巴特沃斯有源低通濾波器等部件組成。采用
上傳時間： 2013-07-07
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低通濾波器設計
上傳時間： 2014-12-23
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濾波器是對特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除，以得到一個特定頻率或消除一個特定頻率的電路。原型濾波器又是設計其他濾波器的基礎。本文基于MATLAB實驗平臺，研究了原型濾波器的基本概念和設計方法，介紹了巴特沃思濾波器和切比雪夫I型濾波器，并且運用MATLAB對語音信號進行頻譜分析。
上傳時間： 2013-10-18
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Butterworth
上傳時間： 2013-10-17
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設計了水聲信號發生系統中的功率放大電路，可將前級電路產生的方波信號轉換為正弦信號，同時進行濾波、功率放大，使其滿足換能器對輸入信號的要求。該電路以單片機AT89C52，集成6階巴特沃思低通濾波芯片MF6以及大功率運算放大器LM12為核心，通過標準RS232接口與PC進行通信，實現信號增益的程控調節，對干擾信號具有良好的抑制作用。經調試該電路工作穩定正常，輸出波形無失真，在輸出功率以及放大增益、波紋系數等方面均滿足設計要求。 This paper presented a design and implementation of underwater acoustic power amplifer. This circuit converted the rectangle signal generated by frontend circuit into the sine signal， then filtered and power amplification， it meets the requirements of the transducer.Included AT89C52， 6th order Butterworth filter MF6， hipower amplififier LM12.Communication with PC through the RS232 port. The signal gain is adjustable and could be remote controlled. It has a good inhibitory effect on the interference signal. After debugged， this circuit works stable， the output waveform has no distortion， it meets the design requirement in outprt power， amplifier gain and ripple factor.
上傳時間： 2013-11-20
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MAX29X是美國MAXIM公司生瓣的8階開關電容低通濾波器,由于價格便宜、使用方便、設計簡單，在通訊、信號自理等領域得到了廣泛的應用。本文就其工作原理、電氣參數、設計注意事項等問題作了討論，具有一定的實用參考價值。關鍵詞：開關電容、濾波器、設計 1 引言 開關電容濾波器在近些年得到了迅速的發展，世界上一些知名的半導體廠家相繼推出了自己的開頭電容濾波器集成電路，使形狀電容濾波器的發展上了一個新臺階。 MAXIM公司在模擬器件生產領域頗具影響，它生產MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開關電容濾波器由于使用方便（基本上不需外接元件）、設計簡單（頻率響應函數是固定的，只需確定其拐角頻率即截止頻率)、尺寸小（有8-pin DIP封裝）等優點，在ADC的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領域得到了廣泛的應用。 MAX219/295為巴特活思（型濾波器，在通頻帶內，它的增益最穩定，波動小，主要用于儀表測量等要求整個通頻帶內增益恒定的場合。MAX292/296為貝塞爾（Bessel）濾波器，在通頻帶內它的群時延時恒定的，相位對頻率呈線性關系，因此脈沖信號通過MAX292/296之后尖峰幅度小，穩定速度快。由于脈沖信號通過貝塞爾濾波器之后所有頻率分量的延遲時間是相同的，故可保證波形基本不變。關于巴特活和貝塞爾濾波器的特性可能圖1來說明。圖1的蹤跡A為加到濾波器輸入端的3kHz的脈沖，這里我們把濾波器的截止頻率設為10kHZ。蹤跡B通過MAX292/296后的波形。從圖中可以看出，由于MAX292/296在通帶內具有線性相位特性，輸出波形基本上保持了方波形狀，只是邊沿處變圓了一些。方波通過MAX291/295之后，由于不同頻率的信號產生的時延不同，輸出波形中就出現了尖峰(overshoot)和鈴流(ringing)。 MAX293/294/297為8階圓型（Elliptic）濾波器，它的滾降速度快，從通頻帶到阻帶的過渡帶可以作得很窄。在橢圓型濾波器中，第一個傳輸零點后輸出將隨頻率的變高而增大，直到第二個零點處。這樣幾番重復就使阻事賓頻響呈現波浪形，如圖2所示。阻帶從fS起算起，高于頻率fS處的增益不會超過fS處的增益。在橢圓型濾波中，通頻帶內的增益存在一定范圍的波動。橢圓型濾波器的一個重要參數就是過渡比。過渡比定義為阻帶頻率fS與拐角頻率（有時也等同為截止頻率）由時鐘頻率確定。時鐘既可以是外接的時鐘，也可以是自己的內部時鐘。使用內部時鐘時只需外接一個定時用的電容既可。 在MAX29X系列濾波器集成電路中，除了濾波器電路外還有一個獨立的運算放大器（其反相輸入端已在內部接地）。用這個運算放大器可以組成配合MAX29X系列濾波器使用后的濾波、反混濾波等連續時間低通濾波器。 下面歸納一下它們的特點： ●全部為8階低通濾波器。MAX291/MAX295為巴特沃思濾波器；MAX292/296為貝塞爾濾波器；MAX293/294/297為橢圓濾波器。 ●通過調整時鐘，截止頻率的調整范圍為：0.1Hz～25kHz（MAX291/292/293*294）；0.1Hz～kHz（MAX295/296/297）。 ●既可用外部時鐘也可用內部時鐘作為截止頻率的控制時鐘。 ●時鐘頻率和截止頻率的比率：10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用單+5V電源供電也可用±5V雙電源供電。 ●有一個獨立的運算放大器可用于其它應用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和寬SO-16多種封裝。2 管腳排列和主要電氣參數 MAX29X系列開頭電容濾波器的管腳排列如圖3所示。 管腳功能定義如下： CLK：時鐘輸入。 OP OUT：獨立運放的輸出端。 OP INT：獨立運放的同相輸入端。 OUT：濾波器輸出。 IN：濾波器輸入。 V-：負電源 。雙電源供電時搛-2.375～-5.5V之間的電壓，單電源供電時V--=-V。 V+：正電源。雙電源供電時V+=+2.35～+5.5V,單電源供電時V+=+4.75～+11.0V。 GND：地線。單電源工作時GND端必須用電源電壓的一半作偏置電壓。 NC：空腳，無連線。 MAX29X的極限電氣參數如下： 電源（V+～V-）：12V 輸入電壓（任意腳）：V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 連續工作時的功耗：8腳塑封DIP：727mW；8腳SO：471mW；16腳寬SO：762mW；8腳瓷封DIP：640mW。 工作溫度范圍：MAX29-C-：0℃～+70℃；MAX29-E-：-40℃～+85℃；MAX29-MJA：-55℃～+125℃；保存溫度范圍：-65℃～+160℃；焊接溫度（10秒）：+300℃； 大多數的形狀電容濾波器都采用四節級連結構，每一節包含兩個濾波器極點。這種方法的特點就是易于設計。但采用這種方法設計出來的濾波器的特性對所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考慮，MAX29X系列用帶有相加和比例功能的開關電容持了梯形無源濾波器，這種方法保持了梯形無源濾波器的優點，在這種結構中每個元件的影響作用是對于整個頻率響應曲線的，某元件值的誤差將會分散到所有的極點，因此不值像四節級連結構那樣對某一個極點特別明顯的影響。3 MAX29X的頻率特性 MAX29X的頻率特性如圖4所示。圖中的fs都假定為1kHz。4 設計考慮 下面對MAX29X系列形狀電容濾波器的使用做些討論。4.1 時鐘信號 MAX29X系列開頭電容濾波器推薦使用的時鐘信號最高頻率為2.5MHz。根據對應的時鐘頻率和拐角頻率的比值，MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角頻率最高為25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角頻率最高為50kHz 。 MAX29X系列開關電容濾波器的時鐘信號既可幅外部時鐘直接驅動也可由內部振蕩器產生。使用外部時鐘時，無論是采用單電源供電還是雙電源供電，CLK可直接和采用+5V供電的CMOS時鐘信號發生器的輸出相連。通過調整外部時鐘的頻率，可完成濾波器拐角的實時調整。 當使用內部時鐘時，振蕩器的頻率由接在CLK端上的電容VCOSC決定： fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供電 MAX29X系列開關電容濾波器既可用單電源工作也可用雙電源工作。雙電源供電時的電源電壓范圍為±2.375～±5.5V。在實際電路中一般要在正負電源和GND之間接一旁路電容。 當采用單電源供電時，V-端接地，而GND端要通過電阻分壓獲得一個電壓參考，該電壓參考的電壓值為1/2的電源電壓，參見圖5。4.3 輸入信號幅度范圍限制 MAX29X允許的輸入信號的最大范圍為V--0.3V～V++0.3V。一般情況下在+5V單電源供電時輸入信號范圍取1V～4V,±5V雙電源供電時，輸入信號幅度范圍取±4V。如果輸入信號超過此范圍，總諧波失真THD和噪聲就大大增加；同樣如果輸入信號幅度過小（VP-P＜1V），也會造成THD和噪聲的增加。4.4 獨立運算放大器的用法 MAX29X中都設計有一個獨立的運算放大器，這個放大器和濾波器的實現無直接關系，用這個放大器可組成一個一階和二階濾波器，用于實現MAX29X之前的反混疊濾波功能鄞MAX29X之后的時鐘噪聲抑制功能。這個運算放大器的反相端已在內部和GND相連。 圖6是用該獨立運放組成的2階低通濾波器的電路，它的拐角頻率為10kHz,輸入阻抗為22Ω,可滿足MAX29X形狀電容濾波器的最小負載要求（MAX29X的輸出負載要求不小于20kΩ）可以通過改變R1、R2、R3、C1、C2的元件值改變拐角頻率。具體的元件值和拐角頻率的對應關系參見表1。
上傳時間： 2013-10-18
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為了使音頻信號分析儀小巧可靠，成本低廉，設計了以2片MSP430F1611單片機為核心的系統。該系統將音頻信號送入八階巴特沃茲低通濾波器，對信號進行限幅放大、衰減、電平位移、緩沖，并利用一單片機負責對前級處理后的模擬信號進行采樣，將采集得到的音頻信號進行4 096點基2的FFT計算，并對信號加窗函數提高分辨率，另一單片機負責對信號的分析及控制顯示設備。此設計精確的測量了音頻信號的功率譜、周期性、失真度指標，達到較高的頻率分辨率，并能將測量結果通過紅外遙控器顯示在液晶屏上。 Abstract: o make the audio signal analyzer cheaper， smaller and more reliable， this system sends the audio signal to the eight-order butterworth filter， and then amplifies， attenuates， buffers it in a limiting range， transfers the voltage level of the signal before utilizing two MSP430F1611 MCU to realize the audio analysis. One is charged for sampling and dealing with the processed audio signal collected by the 4096 point radix-2 FFT calculation and imposes the window function to improve the frequency resolution. The other one controls the display and realizes the spectrum， periodicity， power distortion analysis in high resolution which is displayed in the LCD screen through the infrared remote control.
上傳時間： 2013-12-11
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包括了新型70MHz帶通濾波器設計,40MHz帶通濾波器設計實例 凡是有能力對信號頻譜進行處理的裝置都可以稱為濾波器。在通信設備和各類系統中，濾波器應用極為廣泛，濾波器的優劣直接決定產品的好壞，所以對濾波器的研究和生產一直備為關注。由于計算機技術、集成工藝和材料工業的發展，濾波器的發展也上了一個新臺階，并且朝高精度、低功耗、小體積方向發展。本文主要以中心頻率為70MHz 帶通濾波器為例，介紹如何采用Bessel函數[1]進行帶通濾波器的設計，同時借助Pspice軟件[2,3]強大的電路仿真功能對濾波器的波特圖和群延遲進行仿真，以觀測其效果。2 方案選擇帶通濾波器技術指標要求：帶寬3dB 為4MHz，離中心頻率± 4MHz 處最小衰減為14dB。在整個通帶內時延不變。雖然目前最常用的濾波器設計方法是巴特沃斯、切比雪夫、橢圓函數等幾種形式，但這些方法在設計70MHz 濾波器時，要通過變換以實現其帶通，并且它們所設計的濾波器的群延遲特性在通帶內呈現凹形波形，故在實際使用（如在廣播，移動通信中的中頻濾波，二次濾波）中要進行群延遲均衡，使設計步驟繁瑣且使濾波電路復雜。采用Bessel 函數設計的帶通濾設器具有最窄過渡帶；在通帶內時延均衡，電路所用的階數最少；在實際的應用中電路容易調整；由于所有的節點諧振在相同的頻率上，調諧比較簡單；從經濟性和制造容易程度來考慮，電容耦合電路最合適，而用Bessel 函數設計的濾波器正是電容耦合電路，故采用Bessel 函數進行濾波器的設計。
上傳時間： 2013-10-27
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雙線性變換法無限長單位脈沖響應濾波器的設計，用到的模擬原型是切比雪夫和巴特沃斯低通濾波器。能夠顯示濾波器的幅頻特性和相頻特性曲線
上傳時間： 2015-04-20
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