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函数信号发生器

函数信号发生器是一种信号发生装置,能产生某些特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号,频率范围可从几个微赫到几十兆赫。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域。
  • 基于FPGA的任意波形发生器

    随着国民经济的发展和社会的进步,人们越来越需要便捷的交通工具,从而促进了汽车工业的发展,同时汽车发动机检测维修等相关行业也发展起来。在汽车发动机检测维修中,发动机电脑(Electronic Control.Unit-ECU)检测维修是其中最关键的部分。发动机电脑根据发动机的曲轴或凸轮轴传感器信号控制发动机的喷油、点火和排气。所以,维修发动机电脑时,必须对其施加正确的信号。目前,许多发动机的曲轴和凸轮轴传感器信号已不再是正弦波和方波等传统信号,而是多种复杂波形信号。为了能够提供这种信号,本文研究并设计了一种能够产生复杂波形的低成本任意波形发生器(Arbitrary Waveform Generator-AWG)。 本文提出的任意波形发生器依据直接数字频率合成(Direct Digial FrequencySynthesis-DDFS)原理,采用自行设计现场可编程门阵列(FPGA)的方案实现频率合成,扩展数据存储器存储波形的量化幅值(波形数据),在微控制单元(MCU)的控制与协调下输出频率和相位均可调的信号。 任意波形发生器主要由用户控制界面、DDFS模块、放大及滤波、微控制器系统和电源模块五部分组成。在设计中采用FPGA芯片EPF10K10QC208-4实现DDFS的硬件算法。波形调整及滤波由两级放大电路来完成:第一级对D/A输出信号进行调整;第二级完成信号滤波及信号幅值和偏移量的调节。电源模块利用三端集成稳压器进行电压值变换,利用极性转换芯片ICL7660实现正负极性转换。 该任意波形发生器与通用模拟信号源相比具有:输出频率误差小,分辨率高,可产生任意波形,成本低,体积小,使用方便,工作稳定等优点,十分适合汽车维修行业使用,具有较好的市场前景。

    标签: FPGA 任意波形发生器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:KIM66

  • 基于FPGA实现雷达信号处理和图像显示

    在船舶交管系统中,雷达信息处理是最重要的组成部分。视频回波处理中的杂波处理要求实时性很高,大约要在一个距离单元的时间(0.05-0.1us)内完成。杂波处理如恒虚警处理本身比较复杂,这类处理过程又要求快速,图像显示系统要求及时的把接收到的雷达方位数据从极坐标转换成直角坐标。在软件上实现这些算法虽然精度可以达到,但是实时性问题不能满足。因此这类问题多采用高速专用数字设备来实现。FPGA在数字信号处理领域有非常广阔的应用前景,以其优良的性能在数字信号处理中发挥了重大的作用。CORDIC算法可以在硬件上以很高的精度实现一些函数和运算。针对以上几点,本文提出了利用CORDIC算法,基于FPGA来实现雷达信号处理和图像显示的算法研究,用硬件来实现正弦、余弦、正切、乘法、除法、指数和对数等基本函数和运算,把他们设计成为可重用的IP core,这样可以满足实时性和精度的问题。从而在将来的算法研究中方便的调用,这样在算法研究中可以节约大量的时间,在一定程度上降低研究的难度。 围绕雷达信号处理和图像显示,本次课题设计主要做了如下工作: 1.对CORDIC算法进行分析和研究,以及它在雷达信号处理和图像显示中的影响。 2.成功用硬件描述语言在Xilinx公司软件ISE的环境下编写代码,在Synplify和Modelsim上做了综合和仿真。 3.对实验结果进行精度和速度分析。 4.对雷达信号处理和图像显示的相关算法进行分析和研究。 5.从实例分析IP core的特点,对算法研究的影响和IP core在雷达信号处理和图像显示中的应用。 最终在实践环节,成功利用CORDIC算法,在FPGA上实现可重用的IP core,这些IP core能够以很高的精度实现一些基本函数和运算,在雷达信号处理与图像显示中起到很大的作用。

    标签: FPGA 雷达信号处理 图像显示

    上传时间: 2013-07-16

    上传用户:steele

  • 基于锁相放大原理的微弱信号检测电路

    针对目前成品锁相放大器价格昂贵且体积大,传统窄带滤波法性能和灵活性差的特点,设计了基于锁相放大器原理的微弱信号检测电路。本电路采用单片机作为激励信号和参考信号的发生器,利用带关断引脚的运放实现相敏检波器,整个电路仅使用了5个运算放大器和一些阻容元件。实验表明,本电路能实现了从信噪比为0.1的被测信号中提取有用信号幅值的功能,测量误差控制在5%以内。由于本电路有实现简单和成本低的特点,稍加修改后可作为模块电路用到其他测量系统当中。

    标签: 锁相放大 微弱信号 检测电路

    上传时间: 2014-12-23

    上传用户:开怀常笑

  • 任意波发生器的研究与设计

    在任意波形发生器设计中,DDS技术具有成本低、功耗小、分辨率高和切换时间快等优点,但波形形状任意可编辑性较差;软件无线电技术可产生任意复杂波形,但切换时间慢。采用DDS和软件无线电相结合的技术,正弦波、三角波、方波等普通信号的产生用DDS实现;复杂无规则波形信号的产生用软件无线电实现;最后任意波形发生器通过波形存储器、相位累加器、取样时钟发生器、地址发生器等硬件平台设计和软件波形算法设计来共同完成。

    标签: 任意波发生器

    上传时间: 2013-11-12

    上传用户:xinshou123456

  • 信号分离电路(ppt)

    第四章  信号分离电路 第四章  信号分离电路 第一节  滤波器的基本知识一、滤波器的功能和类型1、功能:滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统,具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。2、类型:按处理信号形式分:模拟滤波器和数字滤波器按功能分:低通、高通、带通、带阻按电路组成分:LC无源、RC无源、由特殊元件构成的无源滤波器、RC有源滤波器按传递函数的微分方程阶数分:一阶、二阶、高阶第一节  滤波器的基本知识 第一节  滤波器的基本知识二、模拟滤波器的传递函数与频率特性(一)模拟滤波器的传递函数模拟滤波电路的特性可由传递函数来描述。传递函数是输出与输入信号电压或电流拉氏变换之比。经分析,任意个互相隔离的线性网络级联后,总的传递函数等于各网络传递函数的乘积。这样,任何复杂的滤波网络,可由若干简单的一阶与二阶滤波电路级联构成。 第一节  滤波器的基本知识(二)模拟滤波器的频率特性模拟滤波器的传递函数H(s)表达了滤波器的输入与输出间的传递关系。若滤波器的输入信号Ui是角频率为w的单位信号,滤波器的输出Uo(jw)=H(jw)表达了在单位信号输入情况下的输出信号随频率变化的关系,称为滤波器的频率特性函数,简称频率特性。频率特性H(jw)是一个复函数,其幅值A(w)称为幅频特性,其幅角∮(w)表示输出信号的相位相对于输入信号相位的变化,称为相频特性。 

    标签: 信号分离 电路

    上传时间: 2014-12-23

    上传用户:wutong

  • 一种DDS任意波形发生器的ROM优化方法

    提出了一种改进的基于直接频率合成技术(DDS)的任意波形发生器在现场可编程门阵列(FPGA)上的实现方法。首先将三角波、正弦波、方波和升/降锯齿波的波形数据写入片外存储器,当调用时再将相应的数据移入FPGA的片上RAM,取代分区块的将所有类型波形数据同时存储在片上RAM中的传统方法;再利用正弦波和三角波的波形在4个象限的对称性以及锯齿波的线性特性,通过硬件反相器对波形数据和寻址地址值进行处理,实现了以1/4的数据量还原出精度不变的模拟信号,从而将整体的存储量减小为原始设计方案的5%。经验证,这种改进方法正确可行,能够大大降低开发成本。

    标签: DDS ROM 任意波形发生器

    上传时间: 2013-12-25

    上传用户:日光微澜

  • 与电网电压同步的正弦波发生电路设计

    目前的有源电力滤波器通常是采用基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法。其中的ip-iq算法需要用到与电网电压同步的正余弦信号,即与电网电压同频同相的标准正余弦信号。该信号的获取可以采用锁相环加正余弦函数发生器的方法,也可采用软件查表的方法。本设计采用全硬件电路完成,即通过锁相环加正弦函数发生器的方法,可自动实时跟踪电网电压的频率和相位,不占用微处理器的软、硬件资源,大大降低了谐波检测算法编程的复杂度。

    标签: 电网电压 同步的 正弦波发生 电路设计

    上传时间: 2013-10-22

    上传用户:wxnumen

  • 数字序列发生器课程设计

    数字序列发生器是在数字系统中每个循环周期中,1和0数码按一定的规则顺序排列产生的序列信号电路。移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下一次逐位右移或左移,数据既可以并行输入、并行输出,也可以串行输入、串行输出,还可以并行输入、串行输出,串行输入、并行输出,十分灵活,用途也很广。本文给定序列循环长度为16,用户自定义输入序列,并可控制其顺序与逆序输出,利用4个74LS194移位寄存器移位输出进行设计,完成状态转移,并将最终结果显示出发光二极管上。

    标签: 数字序列 发生器

    上传时间: 2013-10-29

    上传用户:fdfadfs

  • C函数速查手册全书下载

    C函数速查手册 出版社:人民邮电出版社 《C函数速查手册》中所讲的C语言函数按照功能顺序和字母顺序进行排序,读者既可以按照功能顺序查找,也可以按照字母顺序学习。《C函数速查手册》不仅适合于C语言初学者学习使用,而且也可以作为中、高级C语言开发人员的参考手册。 目录  第1章 数学函数    1.1 _clear87函数:清除浮点状态字    1.2 _status87函数:取浮点状态字    1.3 abs函数:求整数的绝对值    1.4 acos、acosl函数:反余弦函数    1.5 asin、asinl函数:反正弦函数    1.6 atan函数:反正切函数    1.7 atan2、atan2l函数:计算Y/X的反正切值    1.8 cabs函数:计算复数的模    1.9 ceil函数:向上取整    1.10 cos函数:余弦函数    1.11 cosh函数:双曲余弦函数    1.12 div函数:求两个整数相除的商和余数    1.13 exp函数:指数函数    1.14 fabs函数:求浮点数的绝对值    1.15 floor函数:向下取整    1.16 fmod函数:计算x对y的模    1.17 frexp函数:将浮点数分为底数与指数    1.18 hypot函数:计算直角三角形的斜边    1.19 labs函数:取长整数的绝对值    1.20 ldexp、ldexpl函数:幂计算    1.21 ldiv函数:两个长整型数相除    1.22 log、logl函数:计算自然对数    1.23 log10、log10l函数:计算常用对数    1.24 max函数:求两个数中的最大者    1.25 min函数:求两个数中的最小者    1.26 modf、modfl函数:分割数为整数部分和小数部分    1.27 poly函数:计算多项式    1.28 pow函数:指数函数    1.29 pow10函数:指数函数    1.30 rand函数:随机数发生器    1.31 random函数:随机数发生器    1.32 randomize函数:初始化随机数发生器    1.33 sin函数:正弦函数    1.34 sinh函数:双曲正弦函数    1.35 sqrt函数:计算平方根    1.36 srand函数:初始化随机数发生器    1.37 tan、tanl函数:正切函数    1.38 tanh、tanhl函数:双曲正切函数    第2章 字符串函数    2.1 atof函数:把字符串转换成浮点数    2.2 atoi函数:将字符串转换成整型数    2.3 atol函数:将字符串转换成长整型数    2.4 ecvt函数:将浮点数转换为字符串    2.5 fcvt函数:将浮点数转换为字符串    2.6 gcvt函数:将浮点数转换成字符串    2.7 itoa函数:将整数值转换为字符串    2.8 isalnum函数:字母、数字判断函数    2.9 isalpha函数:字母判断函数    2.10 isascii函数:整数值的字符分类    2.11 iscntrl函数:控制字符判断函数    2.12 isdigit函数:数字判断函数    2.13 isgraph函数:打印字符判断    2.14 islower函数:小写字母判断函数    2.15 isprint函数:可打印字符判断函数    2.16 isptmct函数:标点符号判断函数    2.17 isspace函数:空格等判断函数    2.18 isupper函数:大写字母判断函数    2.19 isxdigit函数:十六进制数字判断函数    2.20 ltoa函数:将长整值转换为字符串    2.21 mbstowcs函数:将多字节字符序列转换成相应的宽字符序列    2.22 mbtowc函数:将多字节字符转换成相应的宽字符    2.23 stpcpy函数:复制字符串    2.24 strcat函数:拼接字符串    2.25 strchr函数:查找给定字符    2.26 strcmp函数:比较字符串    2.27 strcmpi函数:比较字符串    2.28 strcpy函数:复制字符串    2.29 strcspn函数:查找不包含指定字符集子串的段    2.30 strdup函数:将字符串复制到新建的位置    2.31 stricmp函数:比较字符串    2.32 strlen函数:获取字符长度

    标签: 函数 书下载 速查手册

    上传时间: 2014-12-25

    上传用户:水口鸿胜电器

  • 基于MSP430F1611单片机的音频信号分析仪设计

      为了使音频信号分析仪小巧可靠,成本低廉,设计了以2片MSP430F1611单片机为核心的系统。该系统将音频信号送入八阶巴特沃兹低通滤波器,对信号进行限幅放大、衰减、电平位移、缓冲,并利用一单片机负责对前级处理后的模拟信号进行采样,将采集得到的音频信号进行4 096点基2的FFT计算,并对信号加窗函数提高分辨率,另一单片机负责对信号的分析及控制显示设备。此设计精确的测量了音频信号的功率谱、周期性、失真度指标,达到较高的频率分辨率,并能将测量结果通过红外遥控器显示在液晶屏上。   Abstract:   o make the audio signal analyzer cheaper, smaller and more reliable, this system sends the audio signal to the eight-order butterworth filter, and then amplifies, attenuates, buffers it in a limiting range, transfers the voltage level of the signal before utilizing two MSP430F1611 MCU to realize the audio analysis. One is charged for sampling and dealing with the processed audio signal collected by the 4096 point radix-2 FFT calculation and imposes the window function to improve the frequency resolution. The other one controls the display and realizes the spectrum, periodicity, power distortion analysis in high resolution which is displayed in the LCD screen through the infrared remote control.

    标签: F1611 1611 430F MSP

    上传时间: 2013-12-11

    上传用户:jasonheung