隨著科學技術的飛速發展,電子測量技術被廣泛應用在電子、機械、醫療、測控及航天等各個領域,而電子測量技術要用到各種形式的高質量信號源,因此任意波形發生器的研制就具有非常重要的現實意義。 本文便是基于DDS(DirectDigitalSynthesis)技術進行任意波形發生器研制的。要求可以產生正弦波、方波、三角波與鋸齒波等常規波形,而且能夠產生任意波形,從而滿足研究的需要。具體工作如下: (一)介紹國內外關于任意波形發生器研究的發展情況,闡述頻率合成技術的各種方式與技術對比情況,并選定直接數字頻率合成技術進行研制。 (二)介紹系統的硬件設計構成與功能實現,并對系統部件進行逐一細述。選用單片機作為控制模塊,使用FPGA實現DDS功能作為技術核心,并對外圍電路的設計與接口技術進行分析。 (三)講述DDS的工作原理、工作特點與技術指標,并基于FPGA芯片EP1C3T144C8進行設計,通過使用相位累加器與波形ROM等模塊,實現DDS功能。同時輔以使能模塊與行列式鍵盤,實現各種波形的靈活輸出。 (四)給出系統產生的測試數據,并對影響頻譜純度的雜散與噪聲產生的原因進行分析。
標簽: FPGA 任意波形發生器
上傳時間: 2013-04-24
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由可編程器件控制的信號發生器可輸出正弦波、方波、鋸齒波,其頻率可調。能輸出正 弦波、方波、鋸齒波的組合波形,且組合波形的頻率可調。還能輸出占空比和頻率可調的方 波。
標簽: 信號發生器
上傳時間: 2013-05-28
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數字信號發生器是數字信號處理中不可缺少的調試設備。在某工程項目中,為了提供特殊信號,比如雷達信號,就需要設計專用的數字信號發生器,用以達到發送雷達信號的要求。在本文中提出了使用PCI接口的專用數字信號發生器方案。 該方案的目標是能夠采錄雷達信號,把信號發送到主機作為信號文件存儲起來,然后對這個信號文件進行航跡分離,得到需要的航跡信號文件。同時,信號發生器具有發送信號的功能,可以把不同形式的信號文件發送到檢測端口,用于設備調試。 在本文中系統設計主要分為硬件和軟件兩個方面來介紹: 硬件部分采用了FPGA邏輯設計加上外圍電路來實現的。在硬件設計中,最主要的是FPGA邏輯設計,包括9路主從SPI接口信號的邏輯控制,片外SDRAM的邏輯控制,PCI9054的邏輯控制,以及這些邏輯模塊間信號的同步、發送和接收。在這個過程中信號的方向是雙向的,所選用的芯片都具有雙向數據的功能。 在本文中軟件部分包括驅動軟件和應用軟件。驅動軟件采用PLXSDK驅動開發,通過控制PCI總線完成數據的采錄和發送。應用軟件中包括數據提取和數據發送,采用卡爾曼濾波器等方法。 通過實驗證明該方案完全滿足數據傳輸的要求,達到SPI傳輸的速度要求,能夠完成航跡提取,以及數據傳輸。
標簽: FPGA 數字信號發生器
上傳時間: 2013-07-14
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PWM(脈沖寬度調制)是一種利用數字信號來控制模擬電路的控制技術,廣泛應用于電源、電機、伺服系統、通信系統、電子控制器、功率控制等電力電子設備。PWM技術在逆變電路中的應用最為廣泛,也是變頻技術的核心,同時在機床,液壓位置控制系統等機械裝置中也發揮著重要的作用。PWM技術已經成為控制領域的一個熱點,因此研究PWM發生器對于基礎理論的發展和技術的改進都有十分重要的意義。 論文研究的主要內容是用任意波形作為調制信號通過特定的方法來產生所需要的PWM波形,任意波形的合成和PWM波形的生成是兩個主要任務。任意波形的合成是課題設計的一個難點,也是影響系統性能的關鍵因素之一。論文中波形合成采用直接數字頻率合成(DDS)技術來實現。DDS技術以相位為地址,通過查找離散幅度數據進行波形合成,具有輸出波形相位變化連續、分辨率高、頻率轉換速率快的優點,而且通過設置控制字可靈活方便地改變輸出頻率,是目前波形合成的主流方法。 實現PWM發生器的設計方法有多種。在綜合比較了單片機、DSP、ARM等常用開發工具特點的基礎上,本文提出了一種以可編程邏輯器件(PLD)為主體,單片機輔助配合的設計方法。隨著計算機技術和微電了技術的迅速發展,可編程邏輯器件的集成度和容量越來越大,基于PLD的設計方法正逐步成為一種主流于段,是近些年來電子系統設計的一個熱點。整個系統分為模擬波形產生、單片機控制電路、FPGA內部功能模塊三大部分。FPGA部分的設計是以Altera公司的Quartus Ⅱ軟件為開發平臺,采用VHDL語言為主要輸入手段來完成內部各功能模塊的設計輸入、編譯、仿真等調試工作,目標載體選用性價比比較高的Altera公司的CycloneⅡ系列的器件;單片機控制電路主要負責控制字的設置和顯示,波形數據的接受與發送;用MATLAB軟件完成仟意波形的繪制和模擬任務。 論文共分五章,詳細介紹了課題的背景、PWM發生器的發展和應用以及選題的目的和意義等,論述了系統設計方案的可行性,對外圍電路和FPAG內部功能模塊的設計方法進行了具體說明,并對仿真結果、系統的性能、存在的問題和改進方法等進行了分析和闡述。整個設計滿足PWM發生器的任務和功能要求,設計方法可行。
標簽: FPGA PWM 發生器
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直接數字頻率合成(DDS)是七十年代初提出的一種新的頻率合成技術,其數字結構滿足了現代電子系統的許多要求,因而得到了迅速的發展。現場可編程門陣列器件(FPGA)的出現,改變了現代電子數字系統的設計方法,提供了一種全新的設計模式。本論文結合這兩項技術,并利用單片機控制靈活的特點,開發了一種雙通道波形發生器。在實現過程中,選用了Altera公司的EP1C6Q240C8芯片作為產生波形數據的主芯片,充分利用了該芯片的超大集成性和快速性。在控制芯片上選用ATMAL的AT89C51單片機作為控制芯片。本設計中,FPGA芯片的設計和與控制芯片的接口設計是一個難點,本文利用Altera的設計工具Quartus Ⅱ并結合Verilog-HDL語言,采用硬件編程的方法很好地解決了這一問題。 本文首先介紹了波形發生器的研究背景和DDS的理論。然后詳盡地敘述了用EP1C6Q240C8完成DDS模塊的設計過程,這是設計的基礎。接著分析了整個設計中應處理的問題,根據設計原理就功能上進行了劃分,將整個儀器功能劃分為控制模塊、外圍硬件、FPGA器件三個部分來實現。然后就這三個部分分別詳細地進行了闡述。并且通過系列實驗,詳細地分析了該波形發生器的功能、性能、實現和實驗結果。最后,結合在設計中的一些心得體會,提出了本設計中的一些不足和改進意見。通過實驗說明,本設計達到了預定的要求,并證明了采用軟硬件結合,利用FPGA實現基于DDS架構的雙路波形發生器是可行的。
標簽: FPGA DDS 雙通道
上傳時間: 2013-06-09
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隨著國民經濟的發展和社會的進步,人們越來越需要便捷的交通工具,從而促進了汽車工業的發展,同時汽車發動機檢測維修等相關行業也發展起來。在汽車發動機檢測維修中,發動機電腦(Electronic Control.Unit-ECU)檢測維修是其中最關鍵的部分。發動機電腦根據發動機的曲軸或凸輪軸傳感器信號控制發動機的噴油、點火和排氣。所以,維修發動機電腦時,必須對其施加正確的信號。目前,許多發動機的曲軸和凸輪軸傳感器信號已不再是正弦波和方波等傳統信號,而是多種復雜波形信號。為了能夠提供這種信號,本文研究并設計了一種能夠產生復雜波形的低成本任意波形發生器(Arbitrary Waveform Generator-AWG)。 本文提出的任意波形發生器依據直接數字頻率合成(Direct Digial FrequencySynthesis-DDFS)原理,采用自行設計現場可編程門陣列(FPGA)的方案實現頻率合成,擴展數據存儲器存儲波形的量化幅值(波形數據),在微控制單元(MCU)的控制與協調下輸出頻率和相位均可調的信號。 任意波形發生器主要由用戶控制界面、DDFS模塊、放大及濾波、微控制器系統和電源模塊五部分組成。在設計中采用FPGA芯片EPF10K10QC208-4實現DDFS的硬件算法。波形調整及濾波由兩級放大電路來完成:第一級對D/A輸出信號進行調整;第二級完成信號濾波及信號幅值和偏移量的調節。電源模塊利用三端集成穩壓器進行電壓值變換,利用極性轉換芯片ICL7660實現正負極性轉換。 該任意波形發生器與通用模擬信號源相比具有:輸出頻率誤差小,分辨率高,可產生任意波形,成本低,體積小,使用方便,工作穩定等優點,十分適合汽車維修行業使用,具有較好的市場前景。
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近幾年,微波遙感的運用越來越廣泛,并根據應用范圍的不同,對信號源的要求也各有不同,尤其是信號的波形、工作頻率和帶寬等參數,更是對探測效果起著關鍵作用。本文介紹一個任意波形信號發生器系統的
標簽: Development Generator Waveform Signal
上傳時間: 2013-07-20
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信號發生器設計以C8051F121 單片機為核心,采用串口通信和D/A 轉換,通過在VB可視化操作界面下參數化調節信號的幅值、脈寬、頻率、持續時間,可以得到任意波形。數據通過串口傳給單片機,單片機經過
標簽: C8051F 單片機 信號發生器
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如何應用PC的基礎語言進行波形函數值運算求得對應函數值再加以存盤例如正弦波三角波對數波調變波等或其它各種函數具體方法如下取函數值文件與主程序連接形成一智能型多功能函數信號發生器在WAVRASM程序下作調試然后將程序轉換燒寫在AVR內PROM或AVR擴展系統的多組并聯輸出控制中插于正弦公司所設計開發的SN-AVREP萬用實驗開發電路中即研制出一部微電腦智能型多功能函數波信號發生器這是本實驗的主要目的
標簽: AVR 多功能 波形發生器
上傳時間: 2013-05-18
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1K到10MHZ信號發生器1K到10MHZ信號發生器
標簽: MHZ 10 信號發生器
上傳時間: 2013-07-07
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