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高采样率深存储任意波形合成模块设计

任意波形发生器是一种可模拟复杂波形信号的信号源,具有信号产生方式灵活、频率分辨率高、输出频率稳定的特点,在通信、雷达、生物等系统中起着重要的作用。采样率和存储深度是任意波形发生器的两个关键指标,决定了输出波形的带宽和波形复杂程度,本文以实现采样率4GSPS,存储深度2GSa/通道为目标,提出了一套双通道任意波形合成模块的设计方案。主要研究内容如下:1、总体方案设计。通过对比SRAM与SDRAM的优劣,选用SDRAM作为波形查找表,实现2G采样点/通道的存储深度;对比直接数字波形合成技术与直接数字频率合成技术,选择直接数字波形合成技术,以适配SDRAM存储器突发传输的特性;利用异步FIFO对数据速率进行管理,并结合SDRAM输出特性进行数据自适应调节,以实现非均匀波形数据均匀输出;采用“FPGA+SDRAM+DAC”的结构进行波形合成,通过数据并行处理的办法突破器件速度的限制,以实现4GSPS采样率。2、硬件电路设计。使用精密直流  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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10GSPS任意波形合成模块硬件设计

任意波形发生器可以产生常规波形和用户自定义波形,被广泛应用于现代测试领域中。但是随着测试领域中对信号源的各种要求不断提高,促使任意波形发生器朝着高采样率、深存储的方向发展。高采样率在提高输出信号带宽的同时还有助于改善信号质量,而更深的存储深度能够更好地描述波形细节、表现更为复杂的波形。本文对高速、深存储波形合成相关内容进行研究,JESD204B接口的速度更快,数据管脚更少,被广泛应用于高速DAC;DDR3 SDRAM具有存储容量大、访问速度快等优点,已成为数据高速、深存储的重点研究对象。基于以上情况,设计最大存储深度为4G个点、10GSPS采样率、信号带宽为2GHz的双通道同步输出任意波形合成模块硬件电路,具体工作内容如下:1、任意波形合成电路设计。根据DDR3 SDRAM的读写特点,结合直接数字波形合成和直接数字频率合成的结构特点和优缺点,确定使用直接数字波形合成进行任意波形合成,并采用“FPGA+DDR3 SDRAM+DAC...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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基于并行存储的任意波形合成模块设计

任意波形发生器(Arbitrary Wave Generator AWG)广泛应用于自动测试系统中。它既可以产生普通函数发生器合成的普通波形,又可以产生触发、门控、序列波形和用户自定义的任意波形。直接频率合成技术(DDS)是目前任意波形发生器合成波形的主要方法,该技术合成的波形具有频率稳定度高、频率精度高、频率切换速度快,相位连续,相位噪声低和可以合成用户自定义的任意波形等优点。本论文结合“1.25GSPS任意波形发生器”项目指标,重点对其高采样速率、深存储的数字波形合成工作展开了研究。利用多路相位并行存储与并串转换技术解决了在原有器件速度限制下提高采样频率的问题;利用序列方法极大的提高了波形存储深度;本文结合以上技术设计了任意波形合成模块。本论文主要工作内容包括:1.制定了任意波形合成的整体方案。根据项目指标,选择DDS方式合成波形,确定了以FPGA+ZBT SRAM+DAC的模块总体结构。2.对比DDFS和DDWS的优缺点,...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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基于DDR2 SDRAM的任意波形发生模块设计

任意波形发生器作为常用信号源,可以产生测试所需要的常规波形和任意波形,在现代测试系统有着广泛的应用。目前其波形合成的核心技术是直接数字合成技术,其重要指标是采样频率和存储深度。高采样频率可以保证高输出带宽,深存储可以重现波形细节、实现复杂波形。随着被测对象工作频率、复杂性的提高,对任意波形发生器的输出波形的复杂性和带宽提出更高的要求。传统的SRAM由于访问速度低、存储容量小,作为波形存储器具有很大的局限性,而DDR2SDRAM作为一种新型的存储器,其访问速度快、存储容量大,适合用于高速深存储的研究和应用。针对上述提出的问题,本文主要研究基于DDR2SDRAM的任意波形发生模块,设计工作主要包括:波形合成硬件电路、FPGA逻辑。论文主要工作内容如下:1.高速深存储的波形合成电路设计。根据DDR2SDRAM读写特点,分析它在两种不同波形合成结构(DDFS和DDWS)中应用的可行性后,选择DDWS的方式合成任意波形。根据模块的指标要求...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国工程物理研究院
中国工程物理研究院

多天线信号波形合成关键技术研究

为了实现低信噪比信号的有效接收,本文开展了对多天线信号波形合成关键技术的研究。文中首先给出了多天线信号合成模型,并重点围绕异地组阵中的载波频偏与采样频偏估计与补偿,高斯信道下非均匀组阵中的合成算法以及未知频率选择性慢衰落信道下的合成算法等关键技术进行了研究与分析,最后在MATLAB平台上利用GUI工具设计与实现多天线信号合成数字样机系统。不同于时频同步技术,本文提出的载波频偏与采样频偏联合估计与补偿方法,为消除异地组阵中不同本振精度的影响提供了新的解决途径;而在不明显增加计算量的基础上,针对非均匀组阵的两种改进合成算法的性能均明显优于SUMPLE等算法;另外,基于数字信道化的合成算法能够有效改善频率选择性信道下的信号质量,并且对调制方式透明。  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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基于指令构架的波形合成方法与驱动设计

任意波形发生器是近些年来高速发展的一种信号源,由于其灵活的波形信号产生方式,广泛应用于电子测试和仿真领域。随着电子科学技术的不断发展,电子信息行业对信号源的要求也越来越高,主要体现在对波形信号需求的复杂性和多样性,其中如何设计出一套易扩展性,移植性好的波形合成架构方案,已成为任意波形发生器研究的一大难点。文本分析了基于寄存器架构波形合成方案,其方案的主要缺点在于序列波地址发生器的结构设计过于耦合,逻辑运算过于复杂,不利于高效的复杂波形如序列波的生成,导致该方案移植性和扩展性差,难以适用于复杂的波形功能。针对基于寄存器架构的这一缺点,本文提出了一种基于指令构架的波形合成方案,应用在教研室项目“4GSPS任意波形发生器”,主要完成的工作如下:(1)基于指令构架的波形合成方案设计,本文将专用指令集处理器技术应用在波形合成领域,提出一种基于指令架构的波形合成方案。本文针对基于寄存器架构波形合成方法中的序列地址发生器设计过于耦合的缺点,提...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

《舰船电子对抗》2010年03期
舰船电子对抗

FPGA在直接数字波形合成宽带信号源中的应用

介绍了现场可编程门阵列(FPGA)作为控制核心在直接数字波形合成宽带信号源中的应用,...  (本文共4页) 阅读全文>>