基于分布存储式数字法函数信号发生器

基于对函数波形的存储和读取而形成的数字法函数信号发生器,可生成任意波形函数信号,且具有极高的频率稳定度(同晶振频率稳定度).可是,这种信号发生器的上限频率的提高受存储器的读取时间和数模转换器的转换速度的限制.为了提高数字法函数信号发生器的上限频率,我们提出了用分布存储式数字法生成函数信号.基此,本文设计了一种基于分布存储式数字法的新型函数信号发生器,它包括分布存储函数波形的抽样数据、数据读取和信号形成、频率和幅度程控等.     

多功能信号发生器

文中给出多功能信号发生器的设计.它由波形数据存储、波形数据读取、波形频率调整、波形幅度调整四个模块组成.其输出波形多样,频率和幅度可数字调节,在各个领域得到广泛的应用.     

面向航空油量采集的可编程激励源设计

电容式油位传感器需要已知频率的交流信号激励才能正常工作,激励信号的频率精度和保真度直接影响采集结果的准确性。目前常用的激励方式的配置专用波形发生器产生指定频率的激励信号。然而,该方法硬件电路较复杂,可靠性较低,且需要配置专用晶振,明显增加了电磁干扰等风险。在此设计了一种结构简单、灵活性更强的现场可编程门阵列(FPGA),通过处理器单元向波形发生控制器指定寄存器中写入配置字实现发生波形的在线编程,波形发生控制器依据配置字实现相位合成和数字幅值信息的产生,数模转换单元实现数字幅值信息到电压信号的转换。与AD9837专用波形发生器的比较实验结果表明,在0～5 MHz范围内的正弦波产生过程中,所提方法所发生信号的频率精度和保真度有显著提高,当发生信号的频率为10 kHz时,频率误差降低了85.92%,失真度降低了56.59%。     

连续波泥浆脉冲模拟信号发生器的设计与实现

信号频移、相移键控调制技术广泛地应用于连续波泥浆脉冲传输系统中,成为高速有效实现井下数据上传的重要技术手段。介绍了二进制频移键控和连续相位相移键控波形与代表码元的对应关系,给出了连续相位相移键控波形中不同相位波的产生方式以及调整波的频率特征,设计并实现了一种控制软件与基于微处理器和DDS波形发生芯片为核心单元的硬件电路相结合的频移、相移键控信号发生器,为后续的连续波泥浆脉冲数据传输系统的信号解调方法研究提供可靠的输入信号。该发生器设置灵活、扩展性强、频率精度高、电路结构简便,能方便快捷地产生任意所需的键控正弦波形。     

基于DDS的雷达任意波形信号源的研究

现代雷达信号波形产生主要采取直接数字频率合成技术(DDS),运用直接数字频率合成产生任意复杂波形的技术日益受到重视.本文介绍了DDS的关键技术,DDS芯片的使用和运用FPGA产生复杂波形的原理.设计并实现了一种由AD公司生产的直接数字频率合成芯片和FPGA共同实现的双DDS任意波形信号源系统.该系统具有频率分辨率高、频率切换速度快、可输出多种复杂波形、可视化界面、波形可编程等特点.     

一种用于超声检漏探头激励的任意波形发生器

超声检漏作为一种新型检漏方法,越来越多地应用于工业现场.为满足超声检漏中超声探头激励的需要,介绍了一种任意波形发生器的设计,利用直接数字式频率合成(DDS)技术,以FPGA作为主要器件,并辅以必要的放大、滤波电路,实现任意波形的产生.通过串行接口,用单片机来设定频率和幅度的大小以及波形的选择;FPGA用来改变DDS频率控制字,并由FPGA来实现波形表生成和频率控制;将FPGA产生的波形数据送入到AD7524进行D/A转换,通过低通滤波器和集电极开路电路来提高输出波形质量并增强其带负载能力.最后给出了本设计产生的正弦信号与函数发生器产生的正弦信号的频谱分析比较.     

基于LabVIEW的信号产生与分析系统

根据信号的特点与分析方法,利用LabVIEW平台设计了信号产生与分析系统,并且介绍了LabVIEW平台下的信号发生器、频谱分析仪、时域分析仪的设计.利用该软件可以进行波形的产生、时域参数的测量、频谱的分析、波形存储、波形回放等,此软件用于教学大大提高了学生的学习兴趣,达到了提高教学质量的目的.此外,还可以用于基础性科研.     

影碟机检修连载——影碟机的原理与检修(12)

失落脉冲的发生,利用⑦脚输入的FM信号产生转换SW2的失落脉冲。当信号发生失落时,FM包络线振幅电平降低,此信号加到频率检测电路,频率检测只检出低频,而三角波则送到脉冲产生电路,从而形成了失落脉冲。失落脉冲在DO DELAY电路,其后沿被延迟,形成SW2控制信号,波形如图63所示。     

基于HHT的电能质量检测系统研制

电力系统扰动信号检测装置的研制是检测和改善电能质量的首要问题.以Hilbert-Huang变换为核心算法,开发了一套电能质量检测系统.该系统硬件平台主要由信号调理与数据采集电路组成,实现信号采集功能.软件部分由Matlab的GUIDE开发,实现数据存储、HHT分析、波形显示等功能.系统包含PSCAD/EMTDC仿真模型...     

基于DDS的飞机供电系统测试信号源的设计

介绍基于直接数字频率合成(DDS)的飞机供电系统测试信号源工作原理,提出以FPGA+单片机实现三相正弦测试信号源.针对DDS电路输出波形杂散度受ROM内存容量有限的限制,采用两片ROM存储一个周期的正弦波数据,减小了高位截断杂散.实验检测结果显示,信号发生器能输出频率准确度≤±0.1％,幅值准确度≤±3％,相位准确度≤±1％的三相正弦波形.     

基于AD9850芯片的信号发生器的研究

基于直接数字频率合成（DDS）原理,利用AT89C52单片机作为控制器件,采用AD9850型DDS器件设计一个信号发生器。给出了信号发生器的硬件设计和软件设计参数,该系统可输出正弦波、方波,且频带较宽、频率稳定度高,波形良好。该信号发生器具有更强的市场竞争力,在跳频技术、无线电通信技术方面具有比较广阔的发展前景。     

一种基于PWM原理的多路信号发生器

在电能质量分析研究和电力电子实验中经常会遇到需要多路信号源的情况,但目前市场上绝大部分的信号发生器只有单路或双路输出。提出了一种利用PWM原理实现多路信号发生器的方法,利用调制的方法产生所需波形的PWM脉冲,产生的脉冲信号可以经过滤波,得到所需线性波形,作为采样电路的信号源,也可以直接输出,用来驱动功率放大电路,产生大功率信号。以TMS320F2812 DSP为平台实现了该信号发生器,可同时输出10路独立信号。基于Labview开发了管理软件,通过USB口与信号发生器通信。实验验证,该信号发生器产生的线性信号总谐波畸变率较低,符合要求,频率、幅值及相位差的调节范围和调节精度满足实验要求。     

谐波电能计量用任意波形发生器的研究

谐波电能如何科学计量仍是一个值得探讨的问题,判断能否准确计量谐波电能,首先需要谐波发生器,正是基于这样的考虑,文中设计了一种基于FPGA的任意波形发生器的设计方案。系统以FPGA芯片EP4CE115F29C8为核心,并结合Verilog HDL硬件描述语言设计了一种频率、相位、幅度、谐波比例可调的任意波形发生器。该波形发生器适用于IEC 61850标准的数字电能表溯源方法中对数字信号源的要求,同时该波形发生器输出的谐波信号,可模拟电网中的污染源谐波信号,为谐波条件下数字化电能表的计量工作提供了信号源,具有一定的理论研究和实际应用价值。     

一种模数混合式阻抗测量系统的设计与实现

针对现有阻抗测量方式的不足和现实工业的需求,介绍了一种以模拟数字混合电桥为核心的阻抗测量系统。系统采用模块化设计,包括模数混合电路、单片机信号处理与通信、上位机显示与控制3部分。模数混合电路包括信号发生与调理、模拟前端、混合平衡电桥、平衡检测与控制。单片机控制着各部分电路,使电桥达到平衡,并将平衡参数上传给上位机,由上位机计算后得到阻抗。对频率、电压等参数的控制可以通过上位机与单片机通信后实现。系统实施方法较传统方法简单,成本和体积、功耗都大幅降低,具有很强的应用价值。     

基于单片机的智能信号发生器设计与仿真

利用AT89C51单片机为核心模块,设计了一种智能信号发生器,可实现锯齿波、三角波、方波和正弦波4种波形。给出了信号发生器结构框图和硬件接口电路图,结合键盘来控制波形的选择和频率的变化,编写软件算法可实现信号频率按百分比、指数、对数方式递增或递减,产生的信号经D/A转换器转换成模拟波形,再通过12864液晶输出显示其波形和频率值。利用Proteus软件进行仿真实验,结果表明,该信号发生器可输出多种信号和频率可调节功能,信号稳定,频率值精确,为教学和科研提供了极大的便利。     

基于预失真算法的任意波形发生器校准的研究

任意波发生器由于其可编程生成任意信号的特性,是信号与系统研究中的常用理想信号源,对其进行可溯源的校准是非常重要的。构建了由任意波形发生器、电缆、转接头、数字示波器和计算机组成的校准系统,采用预失真算法实现了对任意波形发生器的可溯源校准。预失真校准方法是基于补偿的思想,首先加载一个仿真的理想信号到任意波形发生器,由示波器进行可溯源测量,测量的信号包含了任意波形发生器和传输器件的失真,这个失真可以通过测量信号与理想信号的差值计算出来,根据这个失真对加载到任意波发生器的理想信号进行调整,最终实现了任意波形发生器的可溯源校准,使输入到示波器的信号成为一个理想信号。这是一个迭代过程,设计了迭代结束条件,即直至接近数字示波器的测量精度为止。为了验证校准方法的有效性,将50个等幅恒相的正弦波叠加而成的合成信号加载至任意波形发生器,经3次迭代,其相对误差的最大值从10.408 9%减小到2.305 3%。这表明研究的校准方法是有效的,校准后的任意波形发生器信号源系统可作为一个标准信号源,用于测量仪表的校准。     

基于磁脉冲压缩的DBD高频双极性纳秒脉冲发生器的设计及其放电特性

作为高压高重复频率脉冲电压发生器的开关器件,磁开关的耐压、通流能力以及寿命远高于半导体开关,因而适用作为介质阻挡放电(DBD)激励电源的开关。为研究双极性高频下DBD等离子体放电特性,提出高频双极性磁脉冲压缩系统。首先,阐释通过全桥逆变电路、脉冲变压器和磁开关产生双极性脉冲的原理,并叙述该系统关键器件的设计;其次,利用PSpice仿真软件研究电路关键参数对输出波形的影响规律,测试电阻性负载电压波形,并与仿真结果进行对比分析。测试结果表明,通过双极性磁脉冲压缩系统,能够在负载两端输出的纳秒脉冲电压具有以下参数:幅值在5~13k V可调,上升沿100ns左右,重复频率可高至几千Hz。最后,针对高频双极性下的放电现象进行研究,结合DBD放电模型和放电图片探索高频双极性脉冲电压下放电特性与频率的关系,充实了高频放电理论研究。     

用单片机与FPGA实现的DDS波形发生器

本文提出了一种用单片机和FPGA实现DDS信号源的实现方案。通过采用十进制累加器消除了二进制频率控制原理存在的固有误差,提高了信号源精度。通过对波形数据的量化减少了所需的存储容量。文中详细介绍了十进制频率控制原理,并例举了一种100Hz~200KHz,步进100Hz的DDS波形发生器的参数设计及实现。仿真结果表明,该设计简单合理,能够有效的消除二进制频率控制原理存在的误差,整个系统在保证频率精度的同时可快速获得输出波形。     

基于DSP的任意波形信号发生器的设计与实现

针对信号发生器小型化,低成本化的需要,设计了一种以DSP为硬件平台的任意波形信号发生器。首先介绍了信号生成原理,接着详细阐述系统的软硬件设计,最后通过实验生成了几种波形的信号。实验证明本系统可以产生所需的波形信号,同时本系统具有成本低、体积小、硬件电路简单的特点。