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800兆高速任意波形产生硬件平台研究与实现

作 者: 何柯
导 师: 吕幼新
学 校: 电子科技大学
专 业: 电路与系统
关键词: 任意波形产生器(AWG) 直接数字波形合成(DDWS) SOPC Nois II 串行器
分类号: TM935
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 235次
引 用: 6次
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内容摘要


近年来随着VLSI技术的迅猛发展,波形产生技术已经由传统的纯模拟方法发展到现在的直接数字合成(DDS)。采用数字方式获得脉冲压缩信号已成为现代雷达普遍采用的波形合成方法,波形产生数字化已成为雷达系统数字化的关键组成部分。DDS技术又具体分为两种方法:直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesis,简称DDFS)和直接数字波形合成(Direct Digital Waveform Synthesis,简称DDWS)。DDWS技术不仅具有精确的相位,频率分辨力,而且能够方便的实现各种复杂波形,同时能够采用各种有效的方法提高频谱纯度。最重要的是该技术可以在调频带宽内对雷达系统信号的幅度和相位进行预失真校正,从而得到接近理想的输出信号。采用DDWS技术产生的波形具有严格的相干性、可重复性、高度的稳定性和可编程的优点,能够方便的实现波形参数捷变以及产生任意复杂波形,满足现代电子战环境中对雷达抗干扰和强生存能力的迫切要求,因此对DDWS技术的深入研究具有非常重要的现实意义。文章提出了一种采用DDWS技术的高速任意波形产生器的工作原理和实现方法,可以产生不同时宽带宽的LFM、NFLM、单频、相位编码等多种信号波形。系统波形数据传输速率最高达到了800Mbit/s,波形的高速缓存由十片128Mbit的SDRAM组成,可以储存最长达160ms的波形数据。因此设备具有较宽的带宽、时宽调整,经测试产生的信号频谱质量良好。本文的主要工作如下:1.对直接数字波形合成(DDWS)及直接数字频率合成(DDFS)两种数字波形产生方法进行了分析对比。2.分析了SOPC系统相比与SOC系统的优势,介绍了基于Nios II的SOPC系统的主要特点以及采用Nios II系统实现该设备的可行性及优点。3.提出并完成了基于直接数字波形合成技术(DDWS)和高速D/A(AD9735)的高速任意波形产生器的方案设计、硬件设计。4.完成了系统软硬件调试,对输出波形进行测试和分析。结果表明该设备基本达到设计要求,性能优良。

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电气测量技术及仪器 > 频率、波形参数的测量及仪表
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