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【13页】正弦信号发生器2 【13页】正弦信号发生器2

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《【13页】正弦信号发生器2》修改意见稿

1、“.....设计起来难度较大,故不采用。方案二用高速模拟乘法器实现采用高速模拟乘法器,来实现模拟调制。模拟乘法器的截止频率为,能够满足题目的要求。但是的差分输入范围仅为,因此必须对输入信号进行预处理。综上所述,采用集成高速模拟乘法器不但简化了硬件电路,并且具有很低的附加噪声,在频率时只有,能够大大提高系统的抗干扰能力以及稳定度,可轻松实现题目要求,故采用此方案。对题目要求的调制度的实现,可预先在中建立个不同调制度对应的幅度表格,然后查询各表格,将数据送给转换器输出对应幅度的的正弦波,处理后输入模拟乘法器后便可得到对应调制度的调幅波形。模拟频率调制信号的产生由于本系统采用方案做信号源,因此用模拟方法实现频率调制有定困难,频偏较难精确控制,且容易引入干扰。因此信号的产生可结合芯片用数字方法来实现......”

2、“.....频率控制字的值与输出信号的频率成正比。对输入的信号经过处理后进行实时采样,得到的数据正比于载波信号的频率偏移量。把不同幅度采样得到的数据对应不同的频率偏移量,不同的频率偏移量又对应不同的频率控制字,可以作为表存储在中。零点对应中心频率,幅度最大的点对应正向最大频偏对应的频率,而幅度最小的点对应负向最大频偏对应的频率,实时改变载波频率。由于题目要求与频偏,因此要制作两个查询表。信号的产生方案的实现数字基带序列和载波输入相乘实现也可通过此方法实现。方案二模拟开关实现是数字调制技术,可采用的模拟开关来实现。将模拟地线和载波分别接到模拟开关的两个输入端,用数字基带序列控制模拟开关的切换,即可以得到信号。同样的道理,将载波及其倒相信号分别通入模拟开关的两个输入端,用数字基带序列控制模拟开关的切换,可以得到信号......”

3、“.....需要较高速的模拟开关。方案三用内调制实现。般来说,模拟开关成本低于模拟乘法器,使用也更加方便,故采用方案二。同时,利用,我们也实现了方案三。二单元电路分析与硬件电路设计正弦信号发生器采用了直接数字频率合成技术,可采用公司的集成芯片。由电路数据输入寄存器频率相位数据寄存器高速转换和比较器组成。其中高速电路又由位相位累加器和正弦查询表组成。正弦查询表内存储了个周期正弦波的数字幅度信息,每个地址对应正弦波中范围的个相位点。每送入个时钟脉冲信号,查询表就把形成的地址信息映射成正弦波幅度信号,然后经过转换器输出模拟量。系统时钟的最高频率可达。为了提高系统的电磁兼容能力,内部集成了个倍频器,降低了所需外接时钟频率。若外部介入的参考频率选用,则经内部倍频后,系统时钟频率相当于。由频率合成公式可计算出......”

4、“.....远超出本题的步进值,的要求。内部有个位输入数据寄存器,其中位用于装载频率控制字。编写时序通过对位控制字的赋值可精确控制最终合成的信号频率。与之间的转换公式为频率控制字可向数据输入寄存器连续装入次数据,并行装入到中。生成的模拟信号由端送出,该两端对应内转换器的差分电流输出端,其满度电流大小由接在端的电阻值大小决定。计算公式为。设计资料上介绍,允许由端送出的最大满度电流为,当送出的满度电流值为时,输出信号的无杂散动态范围最好,因而本设计取,对应的得取。为了将电流转换成为电压,要在输出端各接个电阻,为了获得较好得无杂散动态范围,这两个电阻值取为相等。综合考虑,权衡各方面后,选取接在端的电阻为,这样,输出信号的峰峰值为。考虑到后级的调制需要双极性的载波,因而输出需要隔直电容......”

5、“.....因而不可避免会存在杂散干扰,直接影响输出信号的质量,所以需用滤波电路。由于输出最高频率为,因此滤波器的增益平坦区至少要到,可采用截至频率为的巴特沃斯二阶滤波电路。为了获得更好频率特性曲线,在滤波这级取增益为,这样还降低后级放大器的放大倍数,于是增益带宽积为,需要带宽比较宽的运放。信号最高频率,幅值,则要求集成运放的压摆率得相应的数据,写入中,从而产生频率的偏移。题目要求有和两级最大频偏,需要构造两份表,表中数据预先计算好。频偏为时,频率控制字为,由公式,可算出。若个周期取个点,则只需算出半个周期的个点对应的频率控制字,从而得到的最大频偏的频偏表格。根据的频偏时的频率控制字为,这个点对应的频率控制字的计算公式为,。同理,的最大频偏对应的个点对应的频率控制字的计算公式为,。由上分析......”

6、“.....单片机是系统的控制核心。其中运行着键盘和显示程序,供用户输入命令和查看数据。由于单片机速度较慢,不能实现实时控制,其中按键子程序向发出各种命令和数据,控制信号发生器的输出频率各种调制信号的输出等。是系统控制的执行机构。直接控制,通过写频率控制字,控制输出信号的频率。同时,还控制各种调制信号的产生与切换。软件设计的控制程序设计程序设计主要是对进行频率控制字赋值。在并口频率和相位控制字的赋值模式下,由的查得,数据的建立和保持时间为,同步写时钟为,本设计要求产生的正弦波频率改变时间小于,既对写频率控制时间要求小于,该芯片满足写速度的要求。其写时序为在写时钟下,写入次控制字,次位频率控制字。对的写频率控制字要求能以的频率连续赋值......”

7、“.....采用状态机来实现的写操作程序。模拟频率调制和模拟幅度调制的程序设计利用实现对载波的模拟频率和幅度调制。对载波进行模拟幅度调制,在内部建立张个点正弦波的表。每张表内的数据对应于不同的幅度的正弦波。对表数据的寻址,通过根地址线控制。低位地址由内部地址计数器产生,高位地址由单片机提供。单片机改变高位地址,就得到对应的不同幅度正弦波。对载波进行模拟频率调制,在内部建立张个点位正弦波地址幅度与频偏映射表。不同的正弦波幅度对应不同的频偏。当调制的正弦波的幅度发生变化时,通过映射表送去相应的频偏数据。再与中心频率的控制字相加,送往从而使产生正弦波的频率改变,实现对正弦波的频率调制。调制波正弦波产生的程序设计该部分程序用硬件描述语言编写。产生固定的的正弦波,因为不需要进行频率改变,所以可不采用的方法设计......”

8、“.....在设计个进制的寻址记数器,实现不断对进行寻址,计数时钟,读取个周期个点的数据需时间,通过,就产生个连续的正弦波。片内二进制,信号产生电路程序设计在内部建立张个点的正弦波数据表,通过计数器寻址,计数时钟,通过就可产生的载波正弦波。另外建张与上张表产生的正弦波相移度的数据表,从而就产生两路相移度的正弦波信号。,的调制序列通过设计个序列产生器产生,是通过序列产生器产生的序列对两路相移度的正弦波进行选通来调制,因为在内部就有产生的正弦波的数据,通过序列对两张表的数据进行选通,便使输出波形实现。是通过序列产生器产生的序列对路正弦波进行开关控制,序列码为时,输出正弦波通过,为时,输出为。这也可通过对张正弦波数据表的数据选通来实现。由于是用的数据调制载波,为了实现调制波在相位为时发生改变。在程序设计时......”

9、“.....使它们的时钟频率严格在全局时钟的上沿时同时输出,且输出数据的频率严格按。片外,调制电路设计该部分程序用硬件描述语言编写。设计个状态机实现对输出正弦波同频率的方波进行计数,当计数次时,将由发送过来的二机制代码数据串口输出,发送到模拟开关,控制模拟开关的选通,实现对正弦波的调制。和的接口模块该部分程序用硬件描述语言编写。单片机对外围器件的通讯采用总线型方式,其对外部存储器的读写通过,信号线进行,并通过,口进行传送数据和地址。与的通讯就可以通过这种总线结构。在与的通讯中,只要向写数据,单片机的写时序为地址锁存信号为高电平时,口输出数据有效,下降沿将此地址打入地址锁存器,此后,信号才有效,将口的数据送入相应的外部。因为我们的单片机提供了口的锁存地址,所以不需要锁存低位地址,不需要检测信号......”

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