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PXI 200MSPS任意波形发生模块硬件设计

作 者: 柳肖杰
导 师: 师奕兵
学 校: 电子科技大学
专 业: 测试计量技术及仪器
关键词: 任意波形发生器 DDS 模拟通道 幅度控制
分类号: TM935
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 97次
引 用: 2次
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内容摘要


任意波形发生器不仅能产生各种常规波形,还可以实现多种数字调制功能,以及产生用户自定义的任意波形。PXI模块化任意波形发生器的用户可以通过灵活自定义软件实现各种不同的测试需求。本论文研究基于PXI总线的200MSPS任意波形发生模块,完成硬件电路的设计,包括数字部分设计和模拟通道设计。论文主要工作包括:1.分析了200MSPS任意波形发生模块数字部分的工作原理及作用,采用双DDS结构合成了各种常规波形和任意波形,实现了调频、扫频、幅度调制、脉冲调制、FSK、PSK等调制功能,并对多种调制信号产生中的相关指标计算及分配方法进行了介绍。2.针对设计指标中深存储的要求,分析了多种波形存储方案的优缺点,选择QDR II存储器实现采样率200MSPS,波形存储深度4M×16bit的任意波形发生器存储模块。3.通过对任意波形发生模块输出信号相关指标的分析,确立了模拟通道的硬件方案及器件参数,在此基础上设计PXI 200MSPS任意波形发生模块的信号调理电路,主要包括滤波电路、方波产生电路、调幅波产生电路、幅度控制和加偏电路。实现了输出波形杂散抑制,幅度和偏移的控制以及方波和调幅波的产生。4.对PXI 200MSPS任意波形发生模块使用相关测试仪器和测试方法进行测试,通过对测试结果的分析,证明了设计的有效性与实用性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-14
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 国内外研究现状及发展态势  9-11
  1.3 项目指标  11-13
  1.4 本文主要任务  13-14
第二章 总体方案设计  14-27
  2.1 方案选择  14-19
    2.1.1 波形合成方案选择  14-16
    2.1.2 直接数字合成技术概述  16-18
    2.1.3 存储方案介绍  18-19
  2.2 数字部分总体方案  19-23
    2.2.1 相位累加器模块  21-22
    2.2.2 数据存储模块  22-23
    2.2.3 数据处理模块  23
    2.2.4 D/A 转换模块  23
  2.3 模拟通道总体方案  23-26
    2.3.1 滤波电路  24-25
    2.3.2 幅度和偏移控制模块  25
    2.3.3 方波产生模块  25
    2.3.4 幅度调制模块  25-26
    2.3.5 输出滤波器  26
  2.4 本章小结  26-27
第三章 数字部分设计  27-41
  3.1 相位累加器的设计  27-28
  3.2 相位查找表的设计  28-31
    3.2.1 QDRII SRAM 架构简介  28-29
    3.2.2 QDRII SRAM 控制器的FPGA 实现  29-31
  3.3 数字调制功能的设计  31-38
    3.3.1 频率调制与扫频  31-33
    3.3.2 FSK 与PSK  33-36
    3.3.3 Burst 调制  36-37
    3.3.4 调制信号相关指标的分析  37-38
  3.4 数模转换模块设计  38-40
  3.5 本章小结  40-41
第四章 模拟通道设计  41-57
  4.1 滤波电路设计  41-46
    4.1.1 DDS 输出信号幅频特性  42-43
    4.1.2 滤波器的分类及选择  43-44
    4.1.3 滤波处理  44-46
  4.2 幅度和偏移控制电路设计  46-50
    4.2.1 幅值精调电路  47-48
    4.2.2 幅度粗调和加偏电路  48-50
  4.3 方波生成电路设计  50-52
  4.4 幅度调制电路设计  52-54
    4.4.1 调幅方案选择  52-53
    4.4.2 调幅波产生流程  53-54
  4.5 输出定标  54-56
  4.6 本章小结  56-57
第五章 系统测试与验证  57-66
  5.1 输出波形验证  57-59
  5.2 系统采样率测试  59
  5.3 波形存储深度验证  59-60
  5.4 输出频率指标测试  60-61
  5.5 正弦波频谱纯度特性测试  61-63
  5.6 输出幅度指标测试  63-65
  5.7 本章小结  65-66
第六章 结论与展望  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-70
附录  70-71
在校期间的研究成果  71-72

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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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