發(fā)布時間：2019-01-11 13:52

【摘要】：任意波形發(fā)生器是一種特殊的信號源,其具有信號源的所有特點。在當今通信測試系統(tǒng)中,單通道任意波形發(fā)生器已不能滿足對測試精度和測試參數范圍的要求。為了滿足隨著科技的發(fā)展和對測試系統(tǒng)精度的要求,需要雙通道甚至多通道的激勵信號,并設計出能夠提供多制式、高精度的任意波形發(fā)生器。本文是依據便攜式矢量信號源項目為研究背景,重點研究了在任意波模式下的基帶波形產生技術和多速率任意波形信號的變采樣率處理技術。本文是基于軟件無線電的思想,以“DSP+FPGA+DDR3+DA板”為硬件平臺,通過方案設計、測試仿真及驗證,實現了基帶信號可達800MSa/s的存儲速率和最高200倍插值倍數的信號重建。本文首先介紹了本課題設計的總體方案,其主要包括變速率基帶信號處理與數字任意波形信號的數模轉換兩個內容。變速率基帶信號處理主要包括以下三個模塊:一、FPGA接收DSP傳輸命令和數據通道的設計,完成了DSP和FPGA之間的信號通訊。二、DDR3 SDRAM數據存儲模塊的設計,通過對DDR3 SDRAM存儲控制器的配置、仿真及驗證,保證數字基帶信號高速寫入與讀取操作,實現了數字基帶信號的回放功能。三、變采樣率處理模塊的設計,通過FIR+CIC組合濾波器的設計,可以高效地濾除任意波形的鏡像成分并抑制其諧波分量,從而獲得平滑、完整的任意波形信號。數字任意波形的數模轉換模塊是本文的另個一重要方面,從FPGA處理后的任意波形信號轉換為模擬任意波形信號需要通過高速數模轉換,將產生的模擬任意波形信號上變頻到任意波形發(fā)生器的射頻模塊并通過相應的信號調理電路實現波形的輸出。本文提供了一套任意波形發(fā)生模塊數字通路的設計技術,其中一部分模塊是在Airtx-7系列FPGA中實現的,另一部分是在D/A板上實現的,并利用頻譜分析儀和ChipScope軟件等測試工具對各個功能模塊進行了驗證,實現了雙通道任意波形的產生,滿足預定數字通路的要求。
[Abstract]:Arbitrary waveform generator is a special signal source, which has all the characteristics of signal source. In today's communication test system, the single channel arbitrary waveform generator can not meet the requirements of test accuracy and test parameter range. With the development of science and technology and the requirement of the precision of the test system, the excitation signal of two channels or even multiple channels is needed, and an arbitrary waveform generator with multi-standard and high precision is designed. Based on the research background of portable vector signal source, this paper focuses on the baseband waveform generation technology in arbitrary wave mode and the variable sampling rate processing technology of multi-rate arbitrary waveform signal. This paper is based on the idea of software radio, taking "DSP FPGA DDR3 DA board" as hardware platform, through scheme design, test, simulation and verification, the storage rate of baseband signal can reach 800MSa/s and the signal reconstruction of maximum 200 times interpolation multiple is realized. This paper first introduces the overall scheme of this project, which mainly includes two parts: variable rate baseband signal processing and digital-analog conversion of digital arbitrary waveform signal. Variable rate baseband signal processing mainly includes the following three modules: first, the FPGA receives the DSP transmission command and the design of the data channel, completes the signal communication between DSP and FPGA. Secondly, the design of DDR3 SDRAM data storage module, through the configuration, simulation and verification of the DDR3 SDRAM storage controller, ensures the high-speed writing and reading operation of the digital baseband signal, and realizes the playback function of the digital baseband signal. Thirdly, the design of variable sampling rate processing module, through the design of FIR CIC combined filter, can efficiently filter the mirror image component of arbitrary waveform and suppress its harmonic component, so as to obtain smooth and complete arbitrary waveform signal. The digital-analog conversion module of digital arbitrary waveform is another important aspect of this paper. The conversion from arbitrary waveform signal processed by FPGA to analogue arbitrary waveform signal needs high-speed digital-to-analog conversion. The generated analog arbitrary waveform signal is up-converted to the RF module of the arbitrary waveform generator and the waveform output is realized by the corresponding signal conditioning circuit. This paper provides a set of digital path design techniques for arbitrary waveform generation module, some of which are implemented in Airtx-7 series FPGA, the other part is implemented on the D / A board. The function modules are verified by using spectrum analyzer and ChipScope software, which can realize the generation of arbitrary waveforms of two channels and meet the requirements of predetermined digital paths.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN702

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本文編號：2407206