DDS工程硕士开题报告 .docx
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1、精品名师归纳总结电子科技高校工程硕士学位论文开题报告信号源的争论设计与实现学位论文题目:基于DDS技术高稳固高精度工程领域名称: 学号:姓名:校内导师姓名 :企业方导师姓名:硕士生所在单位名称:填表 日期 :2 0 1 0年日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目:基 于 D D S 技术高精度信号源的争论设计与实现一、 课题背景与意义(1) 选题来源、选题依据、国内外争论动态。本课题来源于试验室争论工程高精度高稳固性信号源的争论, 目的是设计出能够供应高精度和高稳固信号的函数信号发生器. 本工程的技术核心是基于DDS和嵌入式系统技术的软硬件系统的研发.在电子信息科学领域 , 常
2、常需要波形、频率、幅度都可调剂的电信号, 用于产生这种电信号的电子仪器称作信号发生器. 作为一种为电子测量和计量供应电信号的设备 , 它和万用表、示波器、频率计等仪器一样, 是最一般、最基本 , 也是应用最广泛的电子仪器之一 , 几乎全部电参量的测量都需要用到信号发生器. 由于函数信号发生器是电子信息科学领域和试验室的常用设备之一, 在教案、科研、生产、生物工程、遥控遥测等等众多领域都有着广泛的应用. 随着电子技术的进展 , 人们对信号源的频率辨论率、频率范畴、频谱纯度等提出越来越高的要求. 而传统的频率合成方法设计的信号源在功能、精度等方面存在频率精度低、辨论率不高、频带窄、输出波形有限等缺
3、陷和不足, 不能中意实际要求 . 而高精度的信号源是各种测试和试验过程中不行缺少的工具, 在通信、雷达、测量、把握、教案等领域应用特殊广泛 .自从上世纪 40 岁月惠普为美国海军试验室开发出第一台信号发生器开头, 信号发生器始终随着电子技术、半导体技术和运算机技术的进展而进展, 几乎成为这些技术进展的一个缩影 . 从技术上看 , 信号发生器经受了由模拟信号发生器、数字信号发生器到虚拟信号发生器的进展过程. 进展到今日 , 信号发生器的种类已经多种多样 , 包括正弦信号发生器、脉冲发生器、函数发生器、扫描发生器、任意波形发生器等 . 依据料用范畴又可分为专用信号发生器和通用信号发生器. 传统的信
4、号发生器一般基于模拟技术 . 它第一产生确定频率的正弦信号 , 然后再对这个正弦信号进行处理 , 从而输出其他波形信号 例如通过比较器可以输出方波信号, 对方波信号通过积分器可以生成三角波信号等. 这种技术的关键在于如何产生特定频率的正弦信号 . 早期的信号发生器大都接受谐振法 , 后来显现接受锁相频率合成技术的信号发生器 . 但基于模拟技术的传统信号发生器能够产生的信号类型特殊有限, 一般只能生成正弦波、方波、三角波等少数的规章波形.随着电子技术 , 特殊是军事电子技术革新带来的新体制武器装备的进展与应用, 电子信号频率上限、信号带宽和调制带宽不断拓展 , 调制种类不断增加 , 波形任意化程
5、度加剧 , 频率辨论力和捷变速度大幅提高 . 这一信号日益复杂化的趋势 , 对作为电子测试领域两大根本信号产生与猎取技术 , 提出了新的挑战 . 以高速数字采样为核心的时域测试正在成为现代电子测试技术的主流方向 ,波形产生与猎取技术也不例外. 但是, 由于受原理、器件等因素限制, 基于采样的波形产生与猎取技术面临着如何不断提高采样率和采样精度, 如何尽可能提高波形质量 无失真的产生和猎取信号 , 现在世界各国对波形产生与猎取技术着眼于高速任意波形发生器、宽带高精度数字化仪、宽带数字储备示波器等高性能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结测试仪器的技术实现 , 这些都是基于直接数字频率
6、合成 DDS技术来实现高采样率和采样精度 , 尽可能提高波形质量 无失真的产生和猎取信号 产生所需要波形 .接受可变时钟和计数器寻址波形储备器的任意波形发生器在一段时期内曾得 到广泛的应用 , 其取样时钟频率较高且可调剂 , 然而这种波形发生器对硬件要求比较高, 需要高性能的锁相环和截止频率可调的低通滤波器, 且频率辨论率低 , 频率切换速度较慢 , 已经逐步退出市场 .目前市 场上 的任意波形发生器主要接受直接数字合成Direct Digital Synthesuzer,DDS 技术, 这种函数信号发生器不仅可以产生可变频的载频信号、各种调制信号 , 同时仍能和运算机协作产生用户自定义的有限
7、带宽的任意信号, 可以为多领域的测试供应宽带宽、高辨论率的测试信号. 函数信号发生器进展到今日, 从产品结构形式来划分 , 主要包含三种:(1) 独立仪器结构形式独立仪器结构形式是把函数信号发生器设计成单台仪器的势式, 其优点是精度高, 可独立工作 .(2) PC 总线式PCPersonal Computer 总线式是将函数信号发生器板卡直接插在PC 机的总线扩展槽或通过外部接口连接到PC 总线上, 利用 PC 机来把握函数信号发生器的工作状态 , 其优点是可以充分利用PC 机的软硬件资源 , 在波形数据处理、波形参数修改方面 , 运算机有明显的优势 .(3) VXI 模块式VXI 模块是一种
8、新型的模块化仪器 , 它必需插在 VXI 总线机箱上才能使用VXI 总线机箱通过 GPIB或者 RS232C等接口与运算机相连 ,VXI 模块仪器对组成自动测试系统特殊有用 , 各个公司的 VXI 卡式仪器模块可以自由组合使用 .(2) 选题在理论争论或实际应用方面的意义和价值。从国内已有的高精度高稳固性信号源产品来看, 无论是从种类、性能仍是生产规模上均与国外同类产品存在较大差距. 因此, 加紧高精度高稳固性信号源相关技术的争论是特殊必要的 , 对进展我国电子行业的进展有着特殊重要的影响, 并且具有宽敞的进展前景 , 如能与国外同类产品保持在性价比上的优势, 将可以打破国外的技术和市场垄断位
9、置 .如何降低高精度高稳固性信号源的成本并提高其性能指标是本课题争论的重 点. 本文结合 DDS技术、 USB2.0总线接口技术 , 并借助微把握器等技术实现一款成本低、便携式、可扩展的高精度高稳固性信号源. 在学习、借鉴国外先进技术的同时, 争论、把握基于DDS技术的任意波形发生器的基本组成和关键技术, 为研制高性能、多通道任意波形发生器打下坚实的基础, 为早日实现国产任意波形发生器达到世界先进水平而努力 .本课题争论的高精度高稳固性信号源的性能指标主要包括:(1) 通道数: 2 个, 一个作为输出通道 , 一个作为外输入调制通道。(2) 输出波形:正弦波、占空比可调方波、三角波、锯齿波等。
10、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(3) 调制性能:调幅、调频、幅移键控、频移键控、相移键控。(5) 幅值辨论率: 10bits 。(6) 频率分辩率: O 05Hz。(7) 系统参考时钟频率: 300MH。z(8) 频率范畴:正弦波 ,0 05Hz50MH。z9 负载才能: 5010。10 幅度范畴: 3V+3V。11 偏置范畴: 14V+1 4V。12 频率精确度:士 O1在功能上 , 该高精度高稳固性信号源、应具有良好的人机界面 , 能便利操作 , 牢靠连接 , 使用便利 , 能够输出正弦波、方波、三角波、锯齿波等常规波形 , 对某些信号的占空比可进行调剂 .二、 自身争论
11、工作主要争论了基于 DDS的高精度高稳固性信号源的设计与实现, 在分析DDS基本原理的基础上 , 对 DDS产生的噪声和杂散进行抑制 , 利用相关的开发工具 , 开发出了高精度高稳固性信号源的硬件平台和软件界面. 本文所述的高精度高稳固性信号源的参考信号源由原子钟供应10MHz标准信号经倍频后送给专用的直接数字频率合成芯片 AD9854.系统把握接受 TI 公司的 MSC121单0 片机作为系统的主控核心 . 显示接受 LCD显示, 可以显示汉字、英文、数字 , 分率高, 便利人机对话 . 输入接受 4 4矩阵键盘 . 该高精度高稳固性信号源应具有成本低、可扩展、符合人体工程学、人机界面友好等
12、特点 , 又具备传统台式任意波形发生器的优良性能 , 能够产生各种常规波形 , 如正弦波、方波、三角波、锯齿波等 , 也能由用户自定义的任意波形 , 另外它仍可以产生噪声信号和调幅、调频及多种数字调制信号 .三、 课题实现的最终目标和争论成果形式本课题的最终目标是开发设计出一款高精度高稳固性的信号源. 争论成果形式为论文、软件、硬件 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结文献综述信号源的进展及现状信号源是电子信息科学领域和试验室的常用设备之一, 为电子测量和计量供应基准信号, 在国防、教案、科研、生产、生物工程、遥控遥测等等众多领域都有着广泛的应用. 自从上世纪 40 岁月惠普为美
13、国海军试验室开发出第一台信号发生器开头, 信号发生器始终随着电子技术、半导体技术和运算机技术的进展而进展.二十岁月 , 当电子设备刚开头显现时, 信号源就显现了 . 随着通信和雷达技术的进展 , 四十岁月显现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器, 使信号发生器从定性分析的测试仪器成为定量分析的测量仪器 . 同时仍显现了可用来测试脉冲电路或用作脉冲调制器 的脉冲信号发生器 . 由于早期的信号发生器机械结构比较复杂, 功率比较大 , 电路比较简洁 与数字仪器、示波器等相比 , 因此进展速度较慢 . 直到 1964 年才显现了第一台全晶体管的信号发生器 . 六十岁月以来 , 信号发生器有了快速的
14、进展 , 显现了函数发生器、扫频信号发生器、合成信号发生器、程控信号发生器等新种类. 从技术上看 , 信号发生器经受了由模拟信号发生器、数字信号发生器到虚拟信号发生器的进展过程. 进展到今日 , 信号发生器的种类已经多种多样 , 包括正弦信号发生器、脉冲发生器、函数发生器、扫描发生器、 任意波形发生器等 . 依据料用范畴又可分为专用信号发生器和通用信号发生器. 早期的信号发生器大都接受谐振法 , 后来显现接受锁相频率合成技术的信号发生器. 但基于模拟技术的传统信号发生器能够产生的信号类型特殊有限, 一般只能生成正弦波、方波、三角波等少数的规章波形 .随着电子技术 , 特殊是军事电子技术革新带来
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