论文部分内容阅读
任意波形发生器(Arbitrary Waveform Generator,AWG)是当今测试领域中一种重要的仪器,它可以按照用户的设定,产生多种频率、幅度可调的常规波形、调制波形,还能编辑多种任意波形。因此,被广泛应用于雷达,测试,通讯等领域。传统的任意波形发生器只完成波形产生的功能,随着计算机技术和网络技术的快速发展,人们对任意波形发生器提出了各种要求:远程控制、组建同步测试系统等。这就要求任意波形发生器具有和其它仪器统一、能接入网络的仪器接口,LXI(LAN Extensions for Instruments)总线标准是能完成上述要求的一类仪器接口总线。本论文研究基于DDS(Direct Digital Synthesize,直接数字合成)技术,符合LXI-A类标准的、采样率高达1GHz的模块化任意波形发生器数字部分,主要内容如下:(1)分析LXI 1GSPS(1GHz Samples Per Second) AWG数字部分的作用及相关功能,设计双DDS结构产生各种常规波形,任意波形、调频、调幅、FSK(Frequency-shift keying,频移键控)、PSK(Phase-shift keying,相移键控)等调制波形,实现任意波形互相调制,并对多种调制信号产生中的相关指标计算及分配方法进行了分析;(2)设计外部触发信号接收、调理模块,接收外部触发信号;设计触发功能实现模块,在接收到LXI触发、外部触发或者内部触发的时候,按要求产生指定波形,实现分布式系统中仪器之间的同步工作;(3)设计外部参考时钟自动检测模块,自动检测、接收外部参考时钟信号,作为产生系统采样时钟参考时钟输入;(4)针对设计指标中高速采样率的要求,分析多种提高波形取样速率方案的优缺点,选择并行存储方案,通过将从8片并行RAM中读取的数据在FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)中合成两路,传送给DAC(Digital-to-Analog Converter,数模转换器),实现采样率为1GHz的高速数字波形合成;(5)对LXI 1GSPS任意波形发生器数字模块使用相关测试仪器和测试方法进行验证,通过对测试结果的分析,证明设计的有效性与实用性。