高速任意波形合成關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，被測系統(tǒng)的工作頻率、復(fù)雜程度不斷提高，對激勵(lì)信號(hào)源的輸出信號(hào)帶寬、輸出波形的復(fù)雜度提出了更高的要求?；谥苯訑?shù)字合成技術(shù)的任意波形合成方法，以其信號(hào)產(chǎn)生方式靈活、頻率分辨率高、頻率切換速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代時(shí)域測試中得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 作為信號(hào)捕獲的逆過程，任意波形合成技術(shù)的發(fā)展和指標(biāo)需求與信號(hào)采樣和存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展密不可分，主要體現(xiàn)在高采樣率、深存儲(chǔ)、優(yōu)異的波形性能參數(shù)等要求上。本文結(jié)合攻讀博士學(xué)

2、位期間承擔(dān)的多項(xiàng)相關(guān)研究任務(wù)，針對任意波形合成中如何提高采樣率、改善輸出波形質(zhì)量、高精度同步等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，主要就如下問題展開了深入的研究：
　　 1．基于DDFS和DDWS的任意波形合成技術(shù)研究。分析了DDFS和DDWS兩種直接數(shù)字合成方法的原理、硬件結(jié)構(gòu)及其優(yōu)缺點(diǎn)，討論了這兩種方法在任意波形合成中的適用范圍。在此基礎(chǔ)上建立了DDS的信號(hào)采樣模型，對其輸出信號(hào)的頻譜特點(diǎn)進(jìn)行了分析。
　　 2．通過并行存儲(chǔ)提高任意波形的

3、采樣率。研究了高速任意波形合成中采樣率提高的瓶頸問題，分析了通過多存儲(chǔ)器并行解決存儲(chǔ)器和累加器的速度限制，探討了合成過程中頻率控制字及頻率分辨率的計(jì)算方法。
　　 3．通過多DDS并行偽插值提高任意波形合成的采樣率。提出了通過多DDS偽插值方法解決任意波形合成中DAC轉(zhuǎn)換速度的限制，從時(shí)域和頻域證明了該方法的可行性。分析了DAC保持特性對偽插值并行合成中并行路數(shù)的限制，對DAC的選取原則進(jìn)行了討論，給出了相關(guān)的結(jié)論。
　　

4、 4．改善多DDS并行偽插值輸出波形的質(zhì)量。研究了多DDS并行偽插值任意波形合成中的誤差來源，建立了相應(yīng)的誤差模型。針對DAC保持特性誤差、相位截?cái)嗾`差、時(shí)鐘相位偏差誤差以及幅度量化誤差進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論，并提出了相關(guān)誤差校正的方法，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明了方法的有效性。
　　 5．精密相位調(diào)節(jié)和同步技術(shù)。研究了多通道任意波形發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，討論了合成過程中相位調(diào)節(jié)的方法、范圍及精度。研究了精密同步中各功能模塊對采樣時(shí)鐘和同步觸

5、發(fā)信號(hào)的定時(shí)模型，提出了一種內(nèi)嵌相位自校準(zhǔn)模塊實(shí)現(xiàn)高精度同步的方法。最后，給出了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果
　　 6．“可持續(xù)”高速任意波形合成技術(shù)。針對應(yīng)用中對任意波形存儲(chǔ)容量的需要，分析了基于SDRAM的任意波形合成技術(shù)，針對特定的具有大量重復(fù)冗余數(shù)據(jù)的波形，研究了基于序列方式的任意波形合成方法。提出了一種高速“可持續(xù)”的任意波形合成技術(shù)，并對定時(shí)參數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行了分析，同時(shí)對其中的寬帶高分辨率時(shí)鐘模塊的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討，最后給