頻率特性測試儀(簡稱掃頻儀)是一種測試電路頻率特性的儀器,它廣泛應用于無線電、電視、雷達及通信等領域,為分析和改善電路的性能提供了便利的手段。而傳統的掃頻儀由多個模塊構成,電路復雜,體積龐大,而且在高頻測量中,大量的分立元件易受溫度變化和電磁干擾的影響。為此,本文提出了集成化設計的方法,針對可編程邏輯器件的特點,對硬件實現方法進行了探索。 本文對三大關鍵技術進行了深入研究: 第一,由掃頻信號發生器的設計出發,對直接數字頻率合成技術(DDS)進行了系統的理論研究,并改進了ROM壓縮方法,在提高壓縮比的同時,改進了DDS系統的雜散度,并且利用該方法實現了幅度和相位可調制的DDS系統-掃頻信號發生器。 第二,為了提高系統時鐘的工作頻率,對流水線算法進行了深入的研究,并針對累加器的特點,進行了一系列的改進,使系統能在100MHz的頻率下正常工作。 第三,從系統頻率特性測試的理論出發,研究如何在FPGA中提高多位數學運算的速度,從而提出了一種實現多位BCD碼除法運算的方法—高速串行BCD碼除法;隨后,又將流水線技術應用于該算法,對該方法進行改進,完成了基于流水線技術的BCD碼除法運算的設計,并用此方法實現了頻率特性的測試。 在研究以上理論方法的基礎上,以大規模可編程邏輯器件EP1K100QC208和微處理器89C52為實現載體,提出了基于單片機和FPGA體系結構的集成化設計方案;以VerilogHDL為設計語言,實現了頻率特性測試儀主要部分的設計。該頻率特性測試儀完成掃頻信號的輸出和頻率特性的測試兩大主要任務,而掃頻信號源和頻率特性測試這兩大主要模塊可集成在一片可編程邏輯器件中,充分體現了可編程邏輯器件的優勢。 本文首先對相關的概念理論進行了介紹,包括DDS原理、流水線技術等,進而提出了系統的總體設計方案,包括設計工具、語言和實現載體的選擇,而后,簡要介紹了微處理器電路和外圍電路,最后,較為詳細地闡述了兩個主要模塊的設計,并給出了實現方式。
標簽: FPGA 頻率特性 測試 儀的研制
上傳時間: 2013-06-08
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數字超聲診斷設備在臨床診斷中應用十分廣泛,研制全數字化的醫療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設計制造中使用了數字化技術,但是我們可以說現代VLSI 和EDA 技術在其中并沒有得到充分有效的應用。隨著現代電子信息技術的發展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關的領域都得到了較好的應用,例如數字通信和相控雷達領域。 在研究現代超聲成像原理的基礎上,我們首先介紹了常見的數字超聲成像儀器的基本結構和模塊功能,同時也介紹了現代FPGA 和EDA 技術。隨后我們詳細分析討論了B 超中,全數字化波束合成器的關鍵技術和實現手段。我們設計實現了片內高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設計實現了基于直接數字頻率合成原理的數控振蕩器,能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號,且在FPGA 片內實現方案簡單廉價。數控振蕩器輸出波形的頻率可動態控制且精度較高,對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導致回波中心頻率下移的聲學物理現象,可視作將回波接收機的中心頻率同步動態變化進行補償。 還設計實現了B 型數字超聲診斷儀前端發射波束聚焦和掃描控制子系統。在單片FPGA 芯片內部設計實現了聚焦延時、脈寬和重復頻率可動態控制的發射驅動脈沖產生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊,功能仿真和時序分析結果表明該子系統為設計實現高速度、高精度、高集成度的全數字化超聲診斷設備打下了良好的基礎,將加快其研發和制造進程,為生物醫學電子、醫療設備和超聲診斷等方面帶來新思路。
標簽: FPGA 全數字 中的應用 超聲診斷儀
上傳時間: 2013-06-18
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AVR單片機頻率計的設計與原理圖+源碼,自主研發,適合有一定經驗的人員。
標簽: AVR 頻率計
上傳時間: 2013-06-03
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39839電感量計算小巧實用的綠色軟件,根據輸入的線圈長度、線圈直徑、導線直徑、線圈匝數及工作頻率快速計算出電感量、自分布電容、空載Q值、自諧振頻率
標簽: 39839 電感量 計算 線圈
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11201頻率計算器含有多種頻率計算工具,有LC諧振頻率計算軟件,RC諧振頻率計算工具,并含有多種軟件
標簽: 11201 計算工具 軟件 頻率計算器
上傳時間: 2013-07-26
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本文首先介紹了直接數字頻率合成技術(DDS)的基本原理、體系結構及工作過程,然后針對其關鍵部分進行了優化,即采用函數近似法對存儲表結構(LUT)進行了優化,使存貯位數大大縮小,并提出了一種雜散抑制技術的運用,即相位抖動技術。在對直接數字頻率合成(DDS)方法產生的信號進行理論分析的過程中,用matlab進行編程仿真作出了詳細的頻譜分析驗證。本文詳細的介紹了本次設計的具體實現過程和方法,將現場可編程邏輯器件(FPGA)和 DDS技術相結合,具體的體現了基于VHDL語言的靈活設計和修改方式是對傳統頻率合成實現方法的一次重要改進。文章最后給出了實現代碼、仿真結果,經過驗證,本設計能夠達到其預期性能指標。
標簽: FPGA 數字頻率合成
上傳時間: 2013-04-24
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CD4046 頻率跟蹤移相 PWM 控制電路
標簽: 4046 CD 頻率跟蹤 電路
上傳時間: 2013-06-16
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頻率是電子技術領域內的一個基本參數,同時也是一個非常重要的參數。穩定的時鐘在高性能電子系統中有著舉足輕重的作用,直接決定系統性能的優劣。隨著電子技術的發展,測頻系統使用時鐘的提高,測頻技術有了相當大的發展,但不管是何種測頻方法,±1個計數誤差始終是限制測頻精度進一步提高的一個重要因素。 本設計闡述了各種數字測頻方法的優缺點。通過分析±1個計數誤差的來源得出了一種新的測頻方法:檢測被測信號,時基信號的相位,當相位同步時開始計數,相位再次同步時停止計數,通過相位同步來消除計數誤差,然后再通過運算得到實際頻率的大小。根據M/T法的測頻原理,已經出現了等精度的測頻方法,但是還存在±1的計數誤差。因此,本文根據等精度測頻原理中閘門時間只與被測信號同步,而不與標準信號同步的缺點,通過分析已有等精度澳孽頻方法所存在±1個計數誤差的來源,采用了全同步的測頻原理在FPGA器件上實現了全同步數字頻率計。根據全同步數字頻率計的測頻原理方框圖,采用VHDL語言,成功的編寫出了設計程序,并在MAX+PLUS Ⅱ軟件環境中,對編寫的VHDL程序進行了仿真,得到了很好的效果。最后,又討論了全同步頻率計的硬件設計并給出了電路原理圖和PCB圖。對構成全同步數字頻率計的每一個模塊,給出了較詳細的設計方法和完整的程序設計以及仿真結果。
標簽: FPGA 數字頻率計
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基于單片機的頻率計的實現和protuse仿真-Frequency meter based on single chip implementation and protuse simulation
標簽: 單片機 頻率計
上傳時間: 2013-06-04
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介紹了一種運用FPGA開發軟件Quartus II設計的數字頻率計。該數字頻率計的1 Hz~1 MHz輸入被測脈沖信號具有頻率測量、周期測量、脈寬測量和占空比測量等多種用途,其測試結果由3 只七段數碼
上傳時間: 2013-05-22
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