提高任意波形發(fā)生器采樣率的方法研究.pdf

1、在電子測(cè)量領(lǐng)域，信號(hào)源同穩(wěn)壓源、萬(wàn)用表和示波器等儀器一樣被廣泛地應(yīng)用?；谥苯訑?shù)字合成技術(shù)的任意波形發(fā)生器因其輸出信號(hào)頻率分辨率和穩(wěn)定度高、頻率切換速度快、切換時(shí)輸出相位連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，已基本取代傳統(tǒng)的信號(hào)源。隨著測(cè)試系統(tǒng)逐漸復(fù)雜多樣化，被測(cè)模塊對(duì)信號(hào)源提出更高的要求，要求它具有更高的輸出頻率、更多的波形種類(lèi)和通道數(shù)。所以在降低成本的前提下，如何有效提高任意波形發(fā)生器的采樣率是非常重要的問(wèn)題。
　　本文圍繞如何提高任意波形合成的采樣率

2、，詳細(xì)闡述了分相存儲(chǔ)、真插值和偽插值三種方法的工作原理，對(duì)比分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用，采用分相存儲(chǔ)法解決DDS系統(tǒng)中FPGA內(nèi)部相位累加器和波形存儲(chǔ)器速度限制問(wèn)題，提高任意波形合成的采樣率，最終在最高工作頻率為250MHz的FPGA上實(shí)現(xiàn)了500MSa/s的波形合成設(shè)計(jì)。
　　論文首先介紹了DDS技術(shù)的基本原理，分析了采用專(zhuān)用DDS芯片和采用FPGA兩種方法實(shí)現(xiàn)波形合成的優(yōu)缺點(diǎn)后，選擇了靈活性好、可移植性強(qiáng)的FPGA波

3、形合成方案。然后給出了基于分相存儲(chǔ)的DDS技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)，并在FPGA上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了DDS固件邏輯模塊，具體包含地址分配與譯碼、高速相位累加器、雙通道相位差精確可調(diào)及并串轉(zhuǎn)換等重要模塊。同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)，完成系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，主要有外部時(shí)鐘模塊、FPGA模塊、DAC模塊、通道輸出模塊和電源模塊。通過(guò)規(guī)范布局布線(xiàn)、設(shè)計(jì)層疊結(jié)構(gòu)合理的PCB、設(shè)計(jì)阻抗可控的傳輸線(xiàn)及降低系統(tǒng)噪聲等方法，解決了該高速數(shù)?；旌舷到y(tǒng)中信號(hào)完整性問(wèn)題使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可