一种多相宽带线性调频信号发生器的设计与应用

随着雷达信号处理技术的发展,对于宽带线性调频(Linear Frequency Modulation)信号发生器的需求也变得十分迫切。基于Xilinx公司的直接数字频率合成(Direct Digital frequency Synthesis,DDS)IP核和高速数模转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC)的架构,设计了一种可实时切换参数的多相宽带线性调频信号发生器,并完成仿真和上板验证。经仿真和上板验证,该信号发生器能够根据任务要求实时切换线性调频信号的参数,生成的信号指标准确,实现方法可靠,具有一定的实用价值。

基于FPGA+MCU的全数字式滑移脉冲信号发生器的研制

介绍了一种基于现场可编程逻辑门阵列FPGA和微控制器MCU设计的高性能全数字式滑移脉冲信号发生器的系统结构,详细说明了仪器软、硬件各部分的设计思路和实现的技术。通过对标准核能谱仪多道脉冲幅度分析器的检测试验,该仪器达到了高精度、高稳定性的技术指标,满足了用户的生产需求。

基于现场可编程门阵列并行频率源的改进方法

针对传统直接数字频率合成(DDS)电路中相位累加器与波形查找表的工作频率与高速数模转换器(DAC)采样频率不匹配的问题,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)并行频率源的改进方法。该方法采用改进的8路并行DDS电路有效地扩展了DDS电路的输出带宽;基于并行DDS结构,利用FPGA和高速DAC生成了不同调制模式下的通信信号,并在Vivado2014.2环境下进行测试。实验表明:该设计具有结构简单、易于实现、分辨率高等特点,可用于雷达、电子对抗领域中宽频带高分辨率信号的产生。

基于多相分解的直接宽带雷达信号产生技术

介绍了一种基于高速数模转换的直接宽带雷达信号产生方法,该方法采用信号的多相分解技术直接数字产生宽带线性调频信号,并经过均衡、滤波、上变频等电路最终实现X波段带宽为1.3 GHz的宽带雷达信号。该技术的应用大大改善了信号幅相特性及杂散性能,提高了信号的相位线性度及脉间杂散,使得雷达成像性能和动态范围得到极大的提升。研制出的宽带信号产生系统已被成功应用于某X波段宽带相控阵雷达上。

FPGA/DSP高速稳定雷达发射机设计

针对采用直接数字式频率合成（DDS）芯片无法直接产生多种信号波形的情况,提出基于现场可编程门阵列（FPGA）和数字信号处理器（DSP）控制DDS来实现高速稳定雷达发射机的设计方案。首先,介绍了直接数字式频率合成的结构和原理。其次,设计了雷达发射机的硬件电路和软件编程,其中为提高雷达系统工作稳定性,保证DSP控制DDS产生稳定的波形信号,特别加入了对DSP工作状态进行监测和控制的模块电路。测试结果表明,设计的雷达发射机能够通过示波器输出稳定、实时的普通连续波、FSK信号、单频脉冲信号等多种波形,信号频率的范围在0~100 MHz,频率稳定度达到1%。

基于FPGA的直接数字波形合成宽带信号源的设计与实现

提出一种改进的波形存储直读法产生宽带雷达线性调频信号的设计方案。以单片高速FPGA取代以往设计中使用的DSP+FPGA作为系统的控制核心,简化系统结构。外围接口通用化、模块化,可产生带宽200MH z以内、时宽800μs以内的任意LFM信号。应用预失真技术,产生的宽带信号线性调频相位失真小于±1度,线性调频脉冲顶部不平坦度小于0.5dB,采用H amm ing加权后脉冲压缩峰值旁瓣比大于38dB。

高速数字集成电路互连线的时域分析

本文首次把波形松驰迭代法和拉普拉斯数值变换相结合,提出了一种分析具有线性终端的耦合互连传输线的新方法。与其它方法相比,这种方法分析简单,计算量小,适用范围广,更加可靠和有效。

利用VHDL语言实现直接数字频率合成

介绍了DDS技术的组成原理及特点,利用VHDL语言在Altera公司的FLEX10K系列器件上实现了DDS系统,通过MAX+plusII和Matlab演示了仿真结果.

基于直接数字频率合成芯片的正弦信号发生器

本文论述了一个基于直接数字频率合成芯片AD9850,采用可编程门阵列FPGA设计完成的正弦信号发生器。该信号发生器包括信号产生部分、信号调理部分、信号处理部分和人机界面等4个部分。程序设计采用硬件描述语言VHDL,在ALTERA公司的Cyclone系列的EP1C6芯片上编程实现。经测试,该正弦信号发生器输出频率范围为1 kHz^10 MHz,输出幅度在50Ω负载上达VOPP≥1 V,具有频率设置步进功能、AM和FM调制功能,可产生二进制PSK和ASK信号。整机功能齐全,输出波形稳定,没有明显失真。

时域分析高速数字集成电路传输线的新方法

本文首次把波形松驰迭代法和拉普拉斯变换相结合,提出了时域分析高速数字集成电路传输线的新方法。这种方法计算量小,适用范围广;实例表明,计算结果精确和稳定。

用修正AWE法分析高速集成电路中互连线时域响应

当用波形渐进估值 ( AWE)法分析传输线电导为很小或近似为零的情况时 ,导数不存在或难于收敛 .基于多芯片组件 ( MCM)和印刷电路板 ( PCB)中介质相对损耗很小 ,即互连线电导很小或近似为零 ,通过修正 AWE法 ,用于模拟电导 G很小或近似为零的有耗传输线 ,这种方法是基于对传播常数函数有理近似 ,从而得到更简单形式的频域传输线电报方程 ,然后在频域通过模式匹配、Pade有理逼近 ,得到传递函数响应 ,最后结合递归卷积运算获取节点时域响应 .应用实例表明 ,这种方法具有较高精度 ,是进行高速 MCM。

基于FPGA波形存储法合成大宽带DDS信号源设计与实现

本文研究利用直接数字波形合成法(DDWS)进行直接数字合成(DDS)的设计原理,提出高速率、大带宽下用DDWS产生宽带雷达线性调频信号(LFM)的设计方法,给出系统硬件框图和软件设计模块.设计采用单片高速FPGA作为控制核心,双路单通道DAC芯片进行数模转换,利用ISE软件进行硬件程序设计.设计的信号源可产生时钟频率400 MHz、时宽16μs以内、带宽320 MHz以下的任意LFM.本文对基带信号的带内平坦度,脉冲压缩结果,调频斜率线性度,I/Q正交性等指标进行了分析.分析结果表明,杂散可以通过适当带宽的低通滤波器滤除,基带信号带内平坦度在0.452 dB之内,脉冲压缩最大旁瓣电平低于-12.8 dB.正交圆图、时频分析结果和理想情况相差不大.同时本设计在具体实践应用中获得良好的效果.

虚拟仪器技术在航空机载气象雷达测试系统中的应用

根据多种型号航空机载气象雷达的信号特征和测试需求,利用虚拟仪器技术研制了一套航空机载气象雷达测试系统。设计了用于检测航空机载气象雷达的测试软件,实现了对航空机载气象雷达的多种信号采集、处理、显示及报表打印,且在LabWindows/CVI虚拟环境下实现了界面设计、高速数字波形产生、模拟波形的产生以及多线程编程等功能。航空机载气象雷达测试系统的实际应用证明,该测试系统检测数据准确可靠,实用性强,满足气象雷达测试需求。

基于FPGA的DDS移相变频正弦信号发生器设计

直接数字频率合成技术(DDS)由于具有频率分辨率高、频率切换速度快、相位噪声低和频率稳定度高等优点,广泛应用于通信、航空航天、仪器仪表等领域。本文以FPGA为核心,以硬件设计语言VHDL为系统逻辑描述手段,设计了基于DDS原理的可移相、变频的正弦信号发生器。仿真及实验结果表明:该系统具有输出频率稳定、频率精度高,频率和相位可调等特点。

高速任意波形发生器标记通道设计与实现

为了同步标记高速任意波形信号,设计实现了一种延时可调的高速标记通道。采用高速数字驱动芯片、高分辨率延时芯片和高速数据合路芯片的设计方法,芯片之间通过LVPECL和LVDS等高速接口互连,保证了数据传输速度。测试结果表明:该标记通道数据速率达到2.5 Gbps,延时分辨率皮秒级,适用于高速任意波形输出测试的场合。

超高清数字视频基带信号抖动测量技术研究

针对数字超高清视频基带信号的抖动参数测量开展研究,设计了高速串行数字接口(SDI)信号的测量方法,采用改进后的双狄拉克模型来测量信号中的抖动,并解调SDI中的时钟信号作为测量时间基准。该方法可以准确地分析SDI信号中不同的抖动分量,采用时域测量方法,将信号抖动测量溯源到时域脉冲波形参数。通过实验验证了该方法的可行性,测量结果表明,该方法比直接频谱测量法具有更高的测量精度。

高重频束流采集处理器原型样机的设计

为了实现对高重频硬X射线自由电子激光装置(SHINE)条带型BPM(Beam Position Monitor)系统信号的数字化采样和处理,研制了高重频束流采集处理器原型样机。处理器拥有四通道输入,最高达1GSps的采样率,16bit采样位数,采用XILINX公司带有嵌入式CPU(Central Processing Unit)的ZYNQ系列FPGA(Field Programmable Gate Array),可以运行Linux系统,同时可以实现高速采样数据的缓存与读出。处理器采用子母板结构设计,子板为ADC(Analog To Digital Converter)采样板,母板为FPGA数字处理板,子母板通过FMC(FPGA Mezzanine Card)接口进行数据传输。ADC采用JESD204B协议进行数据传输,子母板间通过16对差分信号连接通道,最大总传输速率达到80Gbps。ADC采样数据传入数字母板后,经过FIFO和DDR的缓存,最后通过TCP/IP协议由RJ45接口传输到上位机进行处理和分析,RJ45接口的数据传输速率约为900Mbps。经过测试,ADC采集子板的带宽高于480MHz,且在480 MHz带宽内有效位高于10位。FPGA数字母板运行经Petalinux编译的Linux系统,可以实现对连续或者触发模式下,四通道一百万个采样点的存储与数据传输。整个设计可以满足设计要求。

一种高精度低频高压源的设计

针对传统模拟分立元件设计电压源具有参数准确度低,功耗大,电路规模大,不便于实际使用等特点,同时用于低频信号输出时,其需要RC值很大,大电阻、大电容在制造上很困难,参数准确度难以保证,而且体积大,漏电损耗也大,加上传统的模拟移相(如:阻容移相、变压器移相等)以及变压器在低频段磁芯巨大不易使用等不足,提出了数字波形合成加模拟高压放大电路的高精度低频高压源的设计方法,并对各环节电路进行分析计算与仿真。