论文部分内容阅读
电子测量技术领域内,几乎所有的电参量测试都需要信号源作为激励。根据遥测采编器的通道特性,测试要求围绕其静态及动态特性开展。而高精度及稳定度的直流信号可以用作测试设备的静态特性,边沿时间小的矩形波信号可以用作测试设备的动态特性。因此,本文设计了一种基于FPGA和DDS的多路信号源为遥测采编器通道特性的测试提供激励。该信号源可并行输出32路信号,且输出信号的类型、频率、幅值都可通过上位机软件界面进行灵活调节。其中信号波形类型有正弦波、锯齿波、三角波、矩形波和直流量5种类型可供选择。根据测试要求,提出了信号源的技术指标为:交流量输出频率为1Hz~1KHz范围内可调;输出幅值为0V~+5V可调;矩形波边沿时间<1μs。直流量输出幅值为-1V~+7V,输出信号的精度为0.1%。为实现上述性能需求,提出了一种结合DDS原理和高速可编程逻辑器件FPGA的优势与一体的多路信号源实现方法,充分的发挥了DDS技术频率转换快、频率精度高和FPGA逻辑资源丰富、速度快等特点。在FPGA内实现了:DDS的资源优化;利用时序的多线程设计了ROM共享访问方式;创新了一种幅值可调的方法,即利用FPGA内部程序设计对归一化的波形抽样数字量进行调制。本文中对实现信号源的关键技术及各个功能模块的硬件设计、逻辑设计进行了详细的理论分析,硬件电路调试完成之后,进行了信号源的性能测试及标定。经实验证明,信号源达到了设计任务要求的功能及指标,且具有输出稳定、频率精度高、频率范围宽、成本低、设计灵活、集成度高、可扩展性强等优点。