發(fā)布時間：2018-05-07 16:38

  本文選題：數(shù)字基帶模塊 + 直接數(shù)字頻率合成�。� 參考：《電子科技大學》2015年碩士論文

【摘要】：信號發(fā)生器的用途十分廣泛,隨著科學技術的不斷進步,當今行業(yè)發(fā)展的主要趨勢便是不斷的研發(fā)出具有更高性能的信號發(fā)生器來滿足在雷達、通信、自動化等領域的廣泛需求。而具有高精度、高穩(wěn)定性等特點的直接數(shù)字頻率合成技術則是信號發(fā)生器的核心技術之一,也是現(xiàn)今各大公司的研究重點之一。本論文將基于直接數(shù)字頻率合成技術來設計與實現(xiàn)數(shù)字基帶信號發(fā)生器模塊。本文首先將對直接數(shù)字頻率合成技術的基本原理及理論基礎進行了研究,然后給出了四種數(shù)字基帶模塊的設計方案構思,分別是FPGA加高速數(shù)模轉換器方案,控制器加直接數(shù)字頻率合成芯片方案,而控制器選用方案則包括了MCU、DSP以及FPGA三種。通過分析以上四種方案的特點,選擇其中一個最合適的方案進行硬件設計,最終根據(jù)模塊功能性能指標要求將模塊設計劃分為五個功能電路單元以便于開展模塊硬件設計工作。其次,本文將展示基于DDS的數(shù)字基帶模塊的總體設計方案以及硬件設計工作流程。具體分析各個單元電路及其外圍電路的設計原理,包括了直接數(shù)字頻率合成芯片外圍配置及濾波電路設計、時鐘單元電路設計、FPGA單元電路設計、電源單元電路設計。在本文中,還將介紹信號完整性在印制電路板設計中的重要參考價值,并按照信號完整性的基本要求完成模塊的印制電路板設計規(guī)劃;其次,根據(jù)規(guī)劃實施具體的印制電路板電路設計,包括印制電路板的疊層結構以及布局布線;最后,從電源設計、印制電路板接地設計、硬件抗干擾設計以及電磁兼容性設計等方面對模塊可靠性進行了設計。高頻、高速電路的印制電路板設計是復雜繁瑣的過程,眾多因素相互影響,而各種因素最終都會影響到模塊的功能性能指標。設計時需要遵守印制電路板設計規(guī)范,在設計優(yōu)先級上權衡利弊以尋求最優(yōu)設計,才能夠設計出滿足功能性能及可靠性要求的印制電路板。最后經(jīng)過實踐驗證,本課題的模塊設計滿足功能性能指標要求,工作穩(wěn)定可靠。
[Abstract]:Signal generator is widely used. With the development of science and technology, the main trend of current industry development is to develop signal generator with higher performance to meet the needs of radar and communication. Extensive needs in areas such as automation. Direct digital frequency synthesizer with high precision and high stability is one of the core technologies of signal generator, and also one of the research emphases of many companies. This paper will design and implement the digital baseband signal generator module based on direct digital frequency synthesis technology. In this paper, the basic principle and theoretical basis of direct digital frequency synthesis (DDS) technology are studied, and then four design schemes of digital baseband module are presented, which are FPGA plus high speed digital-to-analog converter (DADC). The controller and direct digital frequency synthesizer (DDS) are selected, and the controller includes MCU DSP and FPGA. By analyzing the characteristics of the above four schemes, one of the most suitable schemes is selected for hardware design. Finally, the module design is divided into five functional circuit units according to the requirements of the functional performance index of the module, so as to facilitate the hardware design of the module. Secondly, this paper will show the overall design scheme and hardware design workflow of digital baseband module based on DDS. The design principle of each unit circuit and its peripheral circuit is analyzed, including the peripheral configuration and filter circuit design of direct digital frequency synthesizer chip, clock cell circuit design and FPGA cell circuit design, power supply unit circuit design. In this paper, we will also introduce the important reference value of signal integrity in PCB design, and complete the PCB design planning of the module according to the basic requirements of signal integrity. According to the plan, the specific circuit design of printed circuit board is implemented, including the laminated structure and layout and wiring of the printed circuit board; finally, from the power source design, the grounding design of the printed circuit board, Hardware anti-jamming design and electromagnetic compatibility design are used to design the reliability of the module. The design of high frequency and high speed printed circuit board is a complicated process, many factors affect each other, and all kinds of factors will affect the functional performance of the module. In order to meet the requirements of functional performance and reliability, the PCB should be designed according to the design specifications, and the advantages and disadvantages should be weighed on the design priorities in order to find the optimal design. Finally, it is proved by practice that the design of the module meets the functional performance requirements and the work is stable and reliable.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN741

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本文編號：1857663