多功能计数器的设计

该系统由单片机89S52控制模块,程控宽带放大模块,整形模块,FPGA内频率、相位差测量模块等构成,采用等精度测频法测出频率和周期.可测量有效值为0.01～5 V,频率范围1 Hz～20 MHz信号的频率、周期信号,精度高达10-6.采用计数法测量相位差,该系统可测量有效值0.5～5 V,频率10 Hz～100 kHz信号的相位差,精度为1°.系统功能由按键控制,测量结果奕时显示,人机界面友好.     

基于单片机和FPGA的多功能计数器的设计

以89S52单片机和EP1C6Q240C8型FPGA为控制核心的多功能计数器.是由峰值检波、A/D转换、程控放大、比较整形、移相网络部分组成.可实现测量正弦信号的频率、周期和相位差的功能.多功能计数器采用等精度的测量方法,可实现频率为1 Hz～10 MHz、幅度为0.01～5 Vrms的正弦信号的精确测频,以及频率为10 Hz～100 kHz、幅度为0.5～5 Vrms的正弦信号精确测相.液晶显示器能够实时显示当前信号的频率、周期和相位差.该多功能计数器精度高,界面友好,实用性强.     

基于单片机和FPGA的多功能计数器的设计

以89S52单片机和EP1C6Q240C8型FPGA为控制核心的多功能计数器,是由峰值检波、A／D转换、程控放大、比较整形、移相网络部分组成,可实现测量正弦信号的频率、周期和相位差的功能。多功能计数器采用等精度的测量方法,可实现频率为1Hz-10MHz、幅度为0．01～5Vrms的正弦信号的精确测频,以及频率为10Hz-100kHz、幅度为0．5～5Vrms的正弦信号精确测相。液晶显示器能够实时显示当前信号的频率、周期和相位差。该多功能计数器精度高,界面友好,实用性强。     

音频信号分析仪

以单片机和FPGA为核心的音频信号分析仪,利用傅里叶变换FFT法分析音频信号频谱.该分析仪主要由信号前级调理、有效值检波、采样保持等功能模块组成.频谱测量频率范围为20 Hz～10 kHz,频率分辨率达到5 Hz,幅度范围(峰-峰值)为10 μV～20V.系统设计控制简单,设计成本低,具有很高的实用价值.     

基于PSoC芯片的两路高精度频率测量系统设计

针对在脉冲频率测量中,测量精度低、频率范围窄等问题,提出了一种基于PSoC芯片的两路信号频率测量系统。采用PSoC芯片CY8C29666作为系统核心,以改进的多周期同步测频法为理论基础,结合PSoC芯片集成度高、系统资源丰富、配置灵活、稳定抗干扰的优点,实现了对0.1 Hz～10 MHz之间两路信号频率的高精度测量,并结合实验结果进行了精度分析。     

基于单片机的数字频率计设计

设计了一款基于单片机的数字频率计。电路有信号整形、信号分频、单片机控制及显示模块等部分组成。实现对周期信号的频率测量,测量结果在LCD显示器上显示。测试幅度在0.5V～5V;测试频率在1Hz～1MHz;测量误差≤0.1%。     

基于FPGA的虚拟通用计数器/信号源集成

将通用计数器与信号源集成于FPGA内，借助EPP实现与PC机的通信，以Delphi实现虚拟图形化界面。采用等精度等测量技术和余数插补法，虚拟地实现2个通道0．1Hz～10MHz信号的频率、周期、占空比、脉宽、计数及其频率比、相位差、时间间隔测量，1个扩展通道10MHz～1GHz信号的频率、周期、计数测量，和1个通道频率、占空比、幅度、直流分量步进可调的矩形波(1Hz～1MHz)、正弦波(1Hz～16kHz)等信号的产生。重点介绍了其系统EDA设计、仿真及实验结果。实验表明，本设计是切实可行的。     

音频信号分析仪设计

基于离散傅里叶变换原理,以单片机和可编程逻辑器件FPGA构成的最小系统为控制核心,由前级信号调理模块、抗混叠滤波模块、AD637检波模块、A／D采样模块等模块构成。采用数字信号处理技术．在FPGA内部完成了2048点的浮点型FFT计算,能准确判断频率成分在20Hz～10kHz、幅值范围在0．1mV-10V的输入信号的功率谱及其总功率,频率分辨力最高可达10Hz,并能分析正弦信号的失真度。系统对待测量5s刷新一次并可实时显示。另外还增加了掉电存储回放显示及信号频谱显示的功能。     

音频信号分析仪

以单片机和FPGA为核心的音频信号分析仪,利用傅里叶变换FFT法分析音频信号频谱。该分析仪主要由信号前级调理、有效值检波、采样保持等功能模块组成。频谱测量频率范围为20H加10kHz,频率分辨率达到5Hz。幅度范围（峰-峰值）为10μV-20V。系统设计控制简单,设计成本低,具有很高的实用价值。     

实用电路模块(三)——与计数器配套的测频、测周附件

<正> 在实用电路模块(二)中我们讨论的计数器是一个通用模块,在很多场合都有重要作用。然而,计数与时间往往是分不开的,下面介绍一个成本极其低廉的时间控制闸门,它和实用电路模块(二)中介绍的计数器配合使用,可用于高精度测频率、测周期、测相位差等。 电路概况 按“频率”的定义我们很容易设计出这种仪表。简单地讲,只要获得一个非常准确、恒定的1秒时间基准(简称“时基”),再用此时基去严格控制一个闸门电路,最后用计数器记录下1秒时基内通过该闸门的待测信号的变化次数即可,用公式描述就是:fx=N/T=N/1(s)=N(Hz),其中N为脉冲个数。 循此思路得到如图1所示的电路结构框图。其核心单元是图中的主控闸门。究其实质,它就是一个两输入端“与”门。该门的一个输入端受秒时基控制,另一个输入端送入待测脉冲。这样,只有当接了时基的端子出现Is的高电平时才允许待测信号通过闸门,经计数器计数后显示出的数据就是待测信号的频率。推而广之,若时基取10s,则计数器的示数除以10是     

C波段锁相变频器模块

设计了一种采用锁相环技术的C波段变频器模块,其原理是输入的信号与压控振荡器(VCO)信号相混频,产生两个信号频率差的信号,这个信号与差频信号IF进行鉴频鉴相,产生的误差信号经环路滤波送入压控振荡器(VCO)的调谐端完成锁相,这时压控振荡器输出的信号就是需要的信号。采用这种技术,模块输出的有用信号与输入信号泄漏到输出端口的功率比在83dB以上,可以达到较好的效果,同时可有效避免使用体积较大的腔体带通滤波器。     

新型相位式激光测距系统电路的设计

为了提高相位式激光测距系统的精度和可靠性,设计了一种新型的相位式激光测距系统的发射和两路几乎一致的接收电路。通过采用具有微小频差的低抖动时钟发生技术,差频测相技术等原理,系统可以实现特定环境下的高精度测量。系统由级联式PLL可编程时钟信号源、激光发射与接收模块、自动增益控制、混频滤波及数据采集组成。利用时钟源产生调制信号,并对反馈信号和接收信号进行放大、混频滤波等信号调理,进而采集数据并对数据进行处理分析。在电路的设计中,优化了激光的调制发射电路,采用低回波损耗的尾纤式激光器,增加简单实用的自动增益模块等。实验观察的波形和数据结果分析表明,此相位式激光测距系统电路简单实用,并且具有较高的稳定性和较高的测量精度。     

基于MIT软件鉴相系统设计和相位检测实验

为解决脑磁感应成像（MIT）系统中相位差检测问题,改进并实现了MIT软件鉴相平台。软件部分采用LabVIEW2009,相位差检测选用FFT鉴相算法;硬件部分选用NI PXI 5122采集卡对数据进行100 MS.s-1的实时采样,选用考虑电磁安全性的增益放大模块实现对微弱小信号的功率放大。构建了一套采样精度高、放大增益...     

两种基于分数阶模糊函数的运动目标检测方法

针对海杂波中运动目标较微弱的特点,推导了单频信号、LFM信号以及相位含有三次项回波信号的分数阶模糊函数的时移特性及正负对称旋转角的分数阶模糊函数,得到2个有用的结论:(1)延时单频信号和延时LFM信号的分数阶模糊函数模函数与时域延时无关,而对于相位含有三次项的回波信号,其延时信号与原信号的分数阶模糊函数模值相等,但其最大值位置不同,与延时有关;(2)单频信号和LFM信号的正负对称旋转角的分数阶模糊函数模处处相等,而对于相位含有三次项的回波信号,其模幅度差别很大。根据此特性提出了2种基于分数阶模糊函数的运动目标检测方法。IPIX实测数据验证表明了文中方法的有效性。     

频率特性测试仪的设计

以89C51单片机和FPGA构成的最小系统为核心,实现了一定频带范围内对一个未知四端网络的幅频特性和相频特性的测量。该系统由扫频信号发生器,幅度测量模块,相位测量模块,示波器显示模块等构成。用数字频率合成技术设计扫频信号发生器。用户通过按键测量特定频率的频率特性。扫频测量时,可以选择扫频输出信号的下限和上限以及步进值。示波器显示出幅频和相频的曲线,界面友好。     

一种简易数字控制频率特性测试仪的设计

设计了一个以STM32F407为控制核心的简易频率特性测试仪系统,可以实现了在1M～40MHz频率范围内,对双端口网络的幅频特性和相频特性进行测量。系统采用DDS芯片AD9854产生稳定的正交扫频信号源,根据零中频正交解调原理,由模拟乘法器AD835和二阶有源低通滤波器组成正交解调电路,实现被测网络幅度和相位参数模拟量的提取,然后由高精度ADC芯片ADS1271完成模数转换,再将信号送STM32F407处理后,最后由显示模块显示被测网络的幅频特性和相频特性。通过测试,本系统能正确的绘制被测网络的幅频特性曲线,显示其中心频率和3dB带宽,并且能够任意设置扫频步进和扫频范围,实现频率的粗扫描和精细扫描,其电压增益精度优于0.5dB,相位精度优于5度。     

宽带雷达信号调制模块设计与实现

现代宽带高分辨雷达为适用各种复杂的环境,要求其信号调制方式具有多样化和灵活性。采用单片机串口通信接收命令,FPGA高速配置DDS和射频调相器,实现了一种支持连续波调频调相和脉内调频调相的雷达信号调制模块。通过代码控制解决了脉内调频较难同步的技术难题。整个调制模块载波中心频率为1.6 GHz,调频波形有正、负锯齿波和三角波,调频带宽可达600 MHz,调相序列有巴克码、伪码L和M序列。测试结果表明,系统输出信号稳定,可靠性高。     

毫米波摄相机的多通道精确同步信号采集系统设计

根据毫米波成像系统对各接收单元相位的要求,介绍了一种硬件采用PCI-6133采集卡,软件采用LabVIEW编写其配置控制程序的精确同步信号采集系统.在系统的输出端增加了数字下变频模块,目的是将信号变频至零中频附近,为后续信号处理奠定基础.应用证明,同步信号采集系统具有较高的同步性能,满足成像处理要求.     

基于2比特结构的时间调制模块小型化设计

针对时间调制阵列中调制模块的小型化问题,采用多层板结构,将模块中开关的谐振单元和偏置电路以及射频信号电路放置在不同层,并通过类同轴耦合线和缺陷地等不同的技术措施结合,解决了不同射频通道之间的幅相不平衡以及谐振等问题,在实现小型化的同时兼顾了电性能. 据此设计了2比特结构的时间调制模块,该模块工作频段为14.2～16.4 GHz,尺寸为1.2λ×0.96λ@15.3 GHz,相邻状态相移为90°±5°,幅度差为±0.5 dB. 在载波频率为15.3 GHz、调制频率为1 MHz时可达到34 dB谐波抑制,最大信号带宽则可达200 MHz,验证了本文设计方法的有效性.