基于FPGA的直接数字频率合成器的设计和实现

介绍了利用Altera的FPGA器件（ACEX EP1K50）实现直接数字频率合成器的工作原理、设计思路、电路结构和改进优化方法。     

一种高速低功耗直接数字频率合成器的设计与实现

根据直接数字频率综合(DDS)的原理，采用各种优化技术，设计了一种高速低功耗直接数字频率合成器。详细介绍了电路结构及优化方法。电路采用Xilinx公司的Virtex器件实现，取得了较好的整体性能。     

基于改进型RBF神经网络的直接数字频率合成器设计

提出了一种基于改进型径向基函数（Radial basis function,RBF）神经网络的高性能直接数字频率合成器,相比于传统的直接数字频率合成器避免了相位截断误差并降低了资源消耗。为了进一步提高RBF神经网络的训练效率及稳定性,提出一种改进型的RBF神经网络训练算法。该算法在粗调阶段,利用K-means++算法快速确定初始激活函数中心,使激活函数中心分布更加合理;在细调阶段则采用L-BFGS-B算法,对粗调阶段得到的最佳中心进行精细调整,进一步降低输出误差。通用FPGA平台的实验结果表明,基于改进型RBF神经网络的直接数字频率合成器当输出时钟频率为1.53 MHz时,无杂散动态范围为85.26 dB,相位噪声为-90.50 dBc/Hz@100 kHz,且无需占用额外ROM资源。     

压电换能器并联谐振频率跟踪系统设计

分析了压电换能器夹持电容在线测量原理,提出了一种新的并联谐振频率跟踪方法。讨论了不同状态下并联谐振频率的变化规律。采用嵌入式芯片PSoC5为主控制器,结合数字合成技术,使激励信号分辨率达到0.5Hz。驱动直流电源采用软开关技术实现电压可调功能。对换能器的电压和电流进行检测并在此基础上实现扫频跟踪策略及自动解锁控制。在不同工作状态下的实验结果验证了设计方案的合理性。     

多环谐振式微机械陀螺频率跟踪电路研究

由于多环谐振式微机械陀螺的谐振频率较高,传统的数字控制电路对陀螺幅点信号的频率跟踪难以同时兼顾精度和速度的要求。在传统半球陀螺数字控制电路的基础上,提出了一种适用于多环谐振式微机械陀螺仪的频率跟踪电路,并首次运用于多环谐振式微机械陀螺。该电路以高速A/D转换电路为基础,通过对幅点信号高速采样计算频率和相位信息,并通过CORDIC算法产生输出信号。测试结果显示,该电路使多环谐振式微机械陀螺幅点信号的频率跟踪精度达到了0.78Hz,频率跟踪时间小于40μs,使控制电路的性能得到了极大提升。     

谐振式微光学陀螺频率跟踪与锁定技术研究

谐振式微光学陀螺(RMOG)是利用光学Sagnac效应和微电子机械系统(MEMS)加工工艺实现的一种新型角速度惯性传感器。为了减小光学器件受温度、应力等外界环境变化的影响,提高陀螺性能,快速精确的频率跟踪与锁定技术是非常必要的。提出了两种应用于RMOG的频率跟踪与锁定方法:单路光路(单路模式)和两相向传输光路(双路共模模式);分析比较了两种方案应用于RMOG中所得到的陀螺性能。单路模式由于受光路非互易性噪声的影响较小,锁频精度高;双路共模模式频率跟踪速度快,动态响应性能好。对RMOG的测试表明,对应于单路模式和双路共模模式,分别可以得到0.07°/s的频率锁定精度和0.09 ms.[(°)/s]-1的频率跟踪速度。     

基于FPGA的直接数字频率合成器的实现

由于直接数字频率合成器(DDS)具有其它频率合成器无法比拟的优势而受到青睐。介绍了DDS的基本原理和特点，以及利用现场可编程门阵列(FPGA)实现DDS的过程，给出了基于MATLAB仿真语言的波形仿真结果，利用FPGA器件设计DDS，大大地简化了电路设计过程，缩短了调试时间，提高了可靠性，FPGA的可编程性为修改、添加和优化DDS的功能提供了方便。     

基于FPGA的直接数字频率合成器设计及仿真

DDS是从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术,其输出频率高达几百MHz,并具有工作频率范围宽、频率分辨力极高、频率转换时间极短、可任意输出波形以及数字调制性能好等特性。文中给出了用FPGA和MAX＋PlusⅡ软件的DDS技术来设计正弦、余弦、三角波、锯齿波波形发生器的具体方法,给出了用MATLAB软件对各波形的仿真结果。     

基于FPGA的直接数字频率合成器的设计与仿真

DDs因其频率转换时间短,分辨率高,相噪低,输出相位连续等特点,在全数字化结构的雷达、通信系统中得到广泛的应用.本文从直接数字频率合成器的基本原理出发,介绍了一种基于FPGA的DDS设计方法,在给出相关参数的基础上对系统进行了仿真分析,仿真结果表明系统达到设计指标.     

压电谐振器数字化闭环驱动电路

为使微机电系统(ME MS)压电谐振器工作在谐振频率点并使其输出信号幅值稳定,该文采用基于现场可编程门阵列(FPGA)数字化的双闭环控制算法来实现共振频率跟踪和稳幅激励,数字化双闭环控制算法包含锁相闭环算法和稳幅闭环算法;采用模数转换器(ADC)对压电谐振器输出信号采样,使用两路正交信号对被采样信号的相位和幅值解调;采...     

一种高性能的硅微谐振陀螺

基于谐振敏感原理,设计了硅微谐振陀螺,它具有直接的准数字式频率输出、高灵敏度、参数设计灵活等优点,其结构包括质量块、悬臂梁、杠杆放大机构、双端固支音叉(DETF)、激励和检测梳齿.内外质量块结构和杠杆机构特殊设计可以实现结构解耦;质量块外置、杠杆放大结构及双DETF结构可以改善结构灵敏度.模态分析和谐响应通过A.NSYS进行,公式运算和参数优化通过MATLAB实现.从仿真结果可以看出,陀螺的灵敏度值为75 mHz/(deg/s),且实现了自解耦.     

基于Fuzzy-DDS的超声换能器频率自动跟踪系统

针对传统超声频率跟踪系统锁相范围窄,电源启动或负载突变时易失锁等缺点,提出了一种将数字模糊控制器和数字频率直接合成(DDS)相结合的复合频率跟踪策略,对其设计方法、工作原理进行阐述。实验结果表明,运用该种控制方法的超声系统具有频率跟踪速度快,跟踪准确的优点,实现了系统的稳定、高效运行,提高了换能器的效率。     

压电陀螺信号处理与滤波技术研究

针对压电陀螺在工程上实际应用的需求,对其输出做了测试和建模,设计并实现了α-β滤波、卡尔曼滤波和小波滤波3种不同方法对该信号的噪声滤除,分别给出了滤波后陀螺输出信号图和标准差的对比.通过对试验数据的分析,肯定了3种方法在压电陀螺输出信号滤波处理中的有效性,并分析了各自的优缺点.     

手持式微机械陀螺扫频测试仪的实现

传统微机械陀螺的扫频测试一般采用价格昂贵的通用测试仪,其存在测试成本高、效率低等缺点。设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的手持扫频测试仪,能够自动进行扫频测试并求取被测微机械陀螺的谐振频率与品质因数,通过手动调节直流偏置电压大小的方式进行直流扫频测试,在自身的显示屏上绘制相关特性曲线。采用直接数字合成技术产生交流驱动信号,利用最小二乘拟合算法快速定位谐振频率点的大致位置,可以缩短测试时间、提高测试效率。应用测试表明,手持式微机械陀螺扫频测试仪能够快速、准确地完成微机械陀螺扫频测试,测试结果与传统测试方式吻合很好。     

一种高性能压电振动陀螺与应用

介绍一种高感度,高线性,低漂移,小型,量轻,价廉,并且耐冲击振动和噪声影响的压电振动陀螺.阐述这种陀螺的构成原理,设计制作方法,特性与应用等.     

铷原子频标最终频率变换级的设计

对铷频标电路部分最终的频率变换级提出了一种基于FPGA DDS的解决方案。他具有频率高准确度、低杂散、低噪声等优点．对整个原子频标系统最终性能的提高起到了至关重要的作用。     

CW－71系列压电角位移陀螺的研制

主要介绍用压电角速率陀螺构成ＣＷ－７１系列压电角位移陀螺的基本原理、设计依据、技术关键以及实验结果。其零位漂移＜０．０２°／５ｍｉｎ，耐冲击达３００ｍ／ｓ￣２，灵敏度达０．１°，分辨率达０．１°。具有测量范围宽、适用范围广等特点。