基于FPGA的DDS设计与实现

随着数字信号处理和集成电路技术的发展,直接数字频率合成(DDS)的应用越来越广泛。DDS具有相位和频率分辨率高、稳定度好、频率转换时间短、输出相位连续、可以实现多种数字与模拟调制的优点,而可编程门阵列(FPGA)具有集成度高、通用性好、设计灵活、编程方便、可以实现芯片的动态重构等特点,因此可以快速地完成复杂的数字系统。由于模拟调相方法有生产性差、调试不方便、调制度控制不精确等缺点,因此采用数字方法实现各种模拟调制也越来越普遍。现在许多DDS芯片都直接提供了实现多种数字调制的功能,实现起来比较简单。     

基于DSP Builder的2FSK调制模型的研究与设计

基于二进制数字频率调制(2FSK)的基本原理,采用直接数字合成(DDS)方法来生成频率可控的正弦信号,利用数字基带信号控制DDS的频率字输入,从而实现2FSK调制。在Matlab/Simulink中建立模型文件,用图形方式调用Altera DSP Builder和其它库中的模块建立算法级模型。通过软硬件测试验证,该模型切实可行。此设计可以简化2FSK调制系统的硬件电路,提高系统的可靠性与灵活性,且成本低,实现简单。     

谈数字调频收音机基本设计

作为收音机重要组成部分的调谐电路和本振电路一直采用传统的电容、电感手动调台方式,传统的数字调谐收音机大多都是采用微控制器(MCU)+锁相环(PLL)+调谐器的结构方案。本文介绍了利用数字锁相频率合成技术构成收音机的电调谐部分并阐述了收音机基本设计原理。     

基于FPGA的QPSK信号干扰源设计

针对QPSK调制方式特点,设计了基于FPGA的信号干扰源,分析了系统干扰原理;利用m序列生成均匀白噪声,采用地址法完成高斯白噪声转换;以Logistic混沌映射电路作为信源,采用直接数字频率合成技术产生正弦信号作为载波,用VHDL语言设计FPGA与单片机的接口电路;在单片机控制下,用于FPGA生成干扰信号经AD9760实现数模转换;仿真和实验表明,该系统精度高,干扰参数易于控制修改,满足实际要求,并且稍加改动可生成多路同步干扰信号。     

基于OLC的盆骨康复治疗仪自动控制系统设计

为改善盆骨康复治疗仪信号采集性能和电刺激性能，提出基于OLC的盆骨康复治疗仪自动控制系统。硬件选择低功耗处理器芯片作为核心处理器，集成电源、信号采集探头、电刺激电路、震动探头，基于OLC优化信号采集电路，形成非封闭回路，开环控制波形信号，针对性调节信号强度；软件方面，根据信号反馈信息，实施震动治疗和电刺激治疗，改变颗粒激振频率和旋转速度，自动控制震动探头的震动强度和震动速率。测试结果表明，各项性能均满足系统运行要求。     

用于压电换能器的频率跟踪驱动电路设计

针对新的压电换能器损耗模型理论,设计并实现了跟踪最佳驱动频率的驱动电路。通过测量验证了最佳频率工作点的存在;利用LC滤波电路克服了电流振荡波形引起的干扰;对换能器进行阻抗匹配设计;通过数字锁相电路,结合FPGA多线程工作模式,实现了最佳频率跟踪。实验结果,在新的频率跟踪系统下,换能器的发热量降低为原来的一半,相较于定频系统运行更加稳定。     

直接数字频率合成器的FPGA设计与实现

在节约成本的前提下,为了提高主频频率,实现复杂的调制功能并具有良好的实用性,由相位概念出发,利用高性能的现场可编程门阵列(FPGA)器件(ACEXEP1K50)设计符合自己性能指标的要求的直接数字频率合成(DDS)电路,实现直接数字频率合成器的设计。对设计工作原理、电路结构进行了详细介绍,对设计的性能指标进行严格测试,同时提出了优化方法更好的提高了性能指标。设计结果达到预期效果,性能指标优良。     

基于锁相环的数字化DC-DC控制器

本文设计了一个为便携设备提供稳定电源的数字化控制、降压型DC-DC控制器.电路基于数字PID控制,分析了传统数字脉冲宽度调制电路(DPWM)存在的问题,设计了基于锁相(PLL) 结构,提高了开关频率的稳定性.电路使用3.3VCMOS工艺设计,开关频率为1MHz,效率最高可达91%.     

电阻抗成像技术在多相流检测中的应用

介绍了一种应用于多相流流型辨识中的电阻抗成像系统。系统采用直接数字合成(DDS)技术构建正弦波发生器，实现幅值、频率、相位等连续调节；调制信号经解调后，利用加权反投影算法进行图像重建。试验测试与成像结果表明，该系统采集速度快、图像分辨率高。     

DDS技术在正弦信号发生器中的应用

信号发生器在自动化测量等领域发挥着越来越重要的作用,直接数字合成(DDS)技术可以方便地对信号频率进行控制从而直接合成所需波形;该系统主控芯片采用Cygnal公司的高性能单片机C8051F040,实现整个电路的控制,正弦波的发生采用专用DDS芯片AD9850,可与单片机通过简单的并行或串行通信,完成外部输入频率数据与芯片内部频率相位控制字间的转换;考虑到通用性,信号发生器以高速单片机为核心,利用DDS芯片和FPGA,在产生常规正弦波的基础上,还可以对信号进行频率调制和幅度调制;同时还能产生二进制PSK、ASK信号。     

一种新型矿井中频感应数字移动通信系统的探讨

文章针对井下特殊的通信环境,借鉴数字移动通信中自适应增量调制(ADM)和以宽频带换取抗衰落、抗多径干扰的多进制数字调频(MFSK)技术克服MFSK设备复杂、占用频带宽等缺点,提出了一种以高速数字信号处理(DSP)芯片和大规模集成锁相频率合成电路为基础的新型通信系统。该系统具有设备简单、占用频带窄等优点,有一定的推广价值。     

激光存储技术中的调制及解调

本文介绍光盘驱动器中使用的EFM(Eight to Fourteen Modulation)调制及解调系统,给出了该系统的调制码表及主要电路的逻辑图。该系统的调制码是综合了调制和解调二方面的实现难度,经计算机最佳化后得到的,因此解调系统的电路特别简捷。结合位的添加由简便的逻辑电路实现,从而提高了调制速度。     

基于磁场调制的磁流体动力学角速度传感器

为改善磁流体动力学角速度传感器输出信噪比,提高传感器的测量分辨力,提出了一种基于磁场调制的磁流体动力学角速度传感器,采用交变磁场作为载波信号对输入传感器的角速度信号进行调幅,设计了磁路、μＶ级微弱信号预处理电路和数字相敏检波系统。仿真与实验结果表明设计的磁路能够产生幅值恒定的交变磁场,磁感应强度有效值和均匀性满足传感原理需求,电路仿真结果表明预处理电路可有效规避低频噪声干扰,数字解调系统提取信号后,信号频率误差小于0.6％,幅值误差小于0.15％。     

基于数字电路的二阶Σ-Δ调制微加速度计

为了简化模拟电路部分的设计,减少模拟电路的干扰,提出了一种基于数字电路的Σ-Δ调制微加速度计.在传统由纯模拟电路搭建的Σ-Δ接口电路基础上,将基于运算放大器的比例放大、微分、积分电路使用现场可编程门阵列(FPGA)进行实现.使用分立元件搭建了PCB板级电路,实现了采样频率为50 kHz的二阶Σ-Δ闭环调制接口电路.测试结果表明:该加速度计灵敏度为1.4 V/gn,系统基带内闭环噪声密度小于400 μgm/Hz1/2.     

数字集群系统中电路级失真的建模与仿真

在设计低功率数字集群通信终端时,系统中的电路级失真效应是一个不容忽视的问题.文中以基于调制方式的TETRA数字集群系统为例,首先简略介绍了调制和基带差分解调的原理,然后通过理论分析对电路级失真效应进行建模,重点分析了增益和相位不平衡以及直流偏移效应对系统误码性能的影响.通过对整个通信系统进行计算机仿真,定量地研究了电路级失真效应对系统误码性能的影响.仿真结果证明,电路级失真效应对数字集群系统误码性能的影响不容忽视.在实际系统的设计中,必须考虑采取合适的数字补偿措施对其进行补偿.     

短波段数模同传通信系统研究

本文主要介绍关于短波段数字和模拟信号混合同传通信系统的研究,在不扩展频带的情况下,实现模拟信号和数字信号的混发同传互不干扰,获得较高的调制效率和频带利用率。发送端基于AD9959将数字信号编码后进行二进制频移键控调制,再与模拟信号通过幅度调制发送。接收端信号混频后通过包络检波器和锁相环电路分别解调得到模拟和数字信号,由微处理器控制整个收发系统的编解码和频点变换,实现数模信号在2～30 MHz频率范围的同步传输。     

基于EZ-USB单片机的正弦信号发生器

本系统主要由数字频率合成电路、调制电路、宽带功率放大、单片机控制系统等模块构成.本设计通过上位机的命令给CY7C68013控制DDS芯片AD9851的频率相位控制字,生成正弦信号,DDS正弦信号的输出和调制信号发生器在模拟乘法器中实现幅度调制最后各种信号经过宽带放大后输出.通过实验测定,测试的输出频率准确度与稳定度达到10-6.     

脉搏信号调理电路设计

脉搏作为人体重要的生理及病理指标之一,具有重要的医学研究价值。针对其信号微弱、频率低且易受干扰的特点,提出了信号调理电路设计的要求;针对性地选择元器件并设计硬件电路,其中包括:一级放大电路、调零电路、50Hz限波电路、带通滤波电路及二级放大电路;最后对所设计的硬件电路进行实际测试。测试结果表明,该调理电路具有输出波形稳定、噪声小和共模抑制比高的特点,提高了脉搏信号采集的精度。     

调幅广播信号调制参数的数字化测试系统

使载波的振幅随信号波的振幅变化的调制方法称为信号调幅,简称AM。要创建一个多业务的数字广播平台,数字调幅广播系统必不可少,这种广播系统,不仅可以完成传统的音频节目的传输,而且对于各种数据业务以及文字和图片也可以传输。调幅广播信号调制参数的数字化测试系统可对发射机的射频输出信号直接采样,在数字域范围内,可以完成所有信号的处理和参数测量算法,进而达到对调幅信号载波频率和调制度的实时测量工作。本文简要阐述了调幅广播信号的基本概况,并对其调制参数,数字化测试技术测试原理进行分析。     

高精度微弱电容检测系统的设计

针对微弱电容信号的检测问题,提出了一种基于FPGA和数字解调的高精度微弱电容检测系统;通过硬件设计和软件设计,实现了由电源电路、C/V转换电路、FPGA电路、A/D转换电路等组成的高精度电容检测系统;阐述了利用载波调制进行微弱电容检测的原理和系统硬件电路的实现方案,并给出了基于cordic算法的载波生成、数字解调和AD采样控制在FPGA中的具体实现;实际运行表明,该检测系统的电容检测分辨率可达到5fF,具有精度高及抗干扰能力强等优点.