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应用于智能天线测试的多通道信号发生器

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  系统特点

  该系统集成度高,以FPGA器件和VHDL编程语言为核心、结合DDS有关思想,提高了系统精度、稳定性和可靠性,产生多通道多种波形信号,实现系统信号实时快速测量,还可以对各通道信号的频率、幅值、相位、波形进行动态、实时的控制,同时LCD进行同步显示,并能与其它仪器进行通讯,组成自动测试系统。系统经过测试信号发生器能产生正弦波、梯形波、方波、锯齿波和三角波五种周期性波形,输出信号频率范围为10Hz~200kHz,输出信号频率可分段调节:在10Hz~1kHz 范围内步进间隔为10Hz;在1kHz~500kHz 范围内步进间隔为1kHz。

  另外,FPGA所具有的静态可重复编程和动态可重构的特性,使得系统硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改,这大大地提高了系统设计的灵活性和通用性,缩短了产品的更新时间并降低了系统的开发成本。

  总体设计思路

  设计组成

  此设计按模块化实现,设计总共分六大模块完成:(1)控制模块;(2)波形(五种波形:正弦波、梯形波、方波、锯齿波和三角波)信号产生及正弦波相位控制;(3)频率控制;(4)LCD显示;(5)DA转换;(6)幅度控制及滤波。

  设计思想

  充分利用FPGA并行处理的优点和自上而下的设计特点,结合VHDL编程和DDS思想进行模块化设计,然后依据基本数字电路模块原理进行整合。系统各模块所需工作时钟信号由系统时钟信号经分频得到,顶层模块产生控制数据给各子模块,子模块再根据设计要求产生相应的数据[4]。总体设计框图如图1所示。

 

  系统硬件组成

  系统的硬件部分主要由XILINX公司的Spartan-3E开发板组成 ,如图2所示。

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