在信号发生器作为测量用信号激励源进入市场之前,为了产生非正弦波信号,已使用函数发生器提供三角波、斜波、方波和余弦波等几种特殊的波形。声音和震动分析需要复杂调制的信号源,以便仿真真实的信号,只有借助任意信号发生器,例如医疗仪器测试往往需要心电波形,任意信号发生器很容易产生各种非标准的振动信号。
本文研究的内容主要是基于DDS控制技术下,对信号发生器的设计与实现。
首先进行了系统整体方案的制定。指出了本文设计的系统的基本功能和技术指标。然后讨论了系统采用DDS技术的原因,并进行了DDS技术的分析。另外,就系统DAC字长的选择、幅值控制方式的确定、通信方式和软件平台的选择做了分析研究。
其次介绍了任意信号发生器原理,主要包括了硬件设计和固化软件设计两部分。硬件设计部分讨论了各个模块实现的功能及选型原则。固化软件部分给出了系统资源分配情况和总的固化软件流程。系统的逻辑设计,主要在CPLD中用Verilog HDL编程实现。分析了DDS技术在CPLD中的编程实现,并进行了地址发生器等各个模块的功能分析与设计。在此基础上,进行了系统工作状态的分析。
论文最后设计了任意信号发生器的PC机软件部分,是在NI公司LabVIEW7.1编程环境下开发完成的。首先进行了系统主面板和子面板的程序框图设计,其次进行了USB驱动程序的设计,最后制定了系统的通信协议。
最后结论部分,进行了论文成果总结,对系统存在的不足之处以及需要改进之处提出了建议。
