任意频谱信号发生器的硬件设计

陈先生528

摘要
. X! w' N% r* Q3 `1 [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
4 d3 Z3 F6 u9 O. l) m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
& b* i5 C/ P$ q- o3 ~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
) G8 \9 \3 I6 v7 B$ [线性正交调制方法相比都具有更高信噪比。
2 f6 t, z0 s! Z/ w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
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
; Q" n9 [! m6 u0 NAD9857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，
% v5 _2 O$ W* N; e, Z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
: e9 L. o" L, q. E8 |$ O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
% l; e% J' r. y/ v, j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
0 i+ s2 k* Z) @9 y0 S# e! ]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
8 R' {6 I% ^0 q# ~: Q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
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
  [/ a0 H4 a5 o; P8 I9 [1 t' R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
  `& }  G  u( l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
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
) F- s0 i' l6 Y- Q2 CW
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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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。