任意频谱信号发生器的硬件设计

陈先生528

摘要
任意频谱信号发生器信号重构的实时性、数字正交调制器的高精度特
  U( R: b5 y5 W  I1 _性，都需要高性能的数字信号处理系统来实现。通过对分布式并行信号处
7 @+ K7 X+ x+ c3 ?* A% U理系统结构形式与实时性的分析，本文给出了两种基于PC机、多数字信号
# g/ x6 g$ y; L! h  ^0 k$ Y处理器(DSP)的分布式高速并行数字正交调制系统，其中基于数字信号处
理算法或直接数字频率合成器(DDS)实现的数字正交调制系统与传统的
" a5 p- Q: H/ r线性正交调制方法相比都具有更高信噪比。
5 \/ W( \2 u; e8 o& J$ o基于DDS的数字正交调制方案是以AD9857为核心实现的。论文分析
- q& h) y7 `, i* r了上变频器(AD9857)的内部结构、工作原理。通过计算机仿真分析了
0 ^5 c$ K* l) N7 [AD9857所采用的基于级联积分梳状(CIC) 滤波器的数字正交调制方法，
以便于高效地实现基带信号的内插扩展和低通滤波。论文阐述了基于DDS
的数字正交调制器硬件电路的实现原理与方法，开发了基于DDS的八通道
并行数字正交调制系统。同时为了实现PC机与八通道数字正交调制器的高
速数据交换，开发了基于EZ-USB FX2的USB2.0数据传输系统，最大限度
地降低了PC机与数字信号处理系统间的电磁干扰,提高了信号处理系统内
部数据传输速度及硬件系统的可靠性。完成了八通道数字正交调制系统硬
  O& t9 P! x9 m件的初步设计与开发工作。论文还对基于DSP、通用串行总线(USB)、数
; l# v' d0 [' o: K模转换器(DAC) 等电路的三通道数学正交调制器的硬件系统进行了设计
与电路分析、功能测试试验(DSP系统、DAC系统与数据链路)、硬件系
0 ^  P  ?0 R5 b( {' G* v统主要性能指标测试与分析，其实际信号重构精度(信噪比)能达到65dB
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: X3 R$ q8 Y$ O* w) V, r# |1 i以上，达到了国内先进水平。
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关键词分布式并行信号处理系统;数字信号处理器;直接数字频率合成器;
级联积分梳状滤波器;数字正交调制:内插滤波

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道法自然

任意频谱信号发生器信号重构的实时性、数字正交调制器的高精度特 性，都需要高性能的数字信号处理系统来实现。通过对分布式并行信号处 理系统结构形式与实时性的分析，本文给出了两种基于PC机、多数字信号 处理器(DSP)的分布式高速并行数字正交调制系统，其中基于数字信号处 理算法或直接数字频率合成器(DDS)实现的数字正交调制系统与传统的 线性正交调制方法相比都具有更高信噪比。