基于单片机的波形发生器--文献综述--姜东(共6页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上毕业设计(论文)文献综述题 目:基于单片机的波形发生器的设计 英文题目: The Design Of Based-on Single Chip Waveform Generator系 部 : 电气工程系_ 专 业: 电子科学与技术_班 级: 08电科(1)班_ 学 号: _ 姓 名: 姜 东 东_指导老师: 陈 素_填表日期:2012-2-18_1、 前言部分 波形发生器是电子技术领域中常见的信号源之一,在测量、自动控制、通信、广播和热处理等许多技术领域有着广泛的应用。波形发生器有产生三种或多种波形的波形发生器,使用的器件可以是分立器件,也可以采用集成电路。传统的常用
2、信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的,但这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大,这样不但参数准确度难以保证,并且体积和功耗都很大,并随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统函数信号发生器日益更新,单片机能产生高精度 快速变换频率 输出波形失真小的优先选用技术。函数信号发生是各种测试和实验过程中不可缺少的工具,在通讯、测量、雷达、控制、教学等领域应用十分广泛。不论在生产 科研还是教学上,信号发生器都是电子工程师信号仿真实验的最佳工具,并且,单片机设计的信号发生器克服传统方法的缺点,能输出更好波形。本课题采用的是以89S52为核心,结合DAC0808
3、实现程控一般波形的低频信号输出,可产生方波、三角波、正弦波、锯齿和脉冲波等多种波形,波形的周期可用程序改变,具有线路简单 结构紧凑 性能优越等特点,并且它具有功能丰富稳定、价格便宜、操作方便特点,具有一定的推广作用。2、主题部分2.1波形发生器历史发展状况2.1.1现代波形技术分析随着电子技术,尤其是军事电子技术革新带来的新体制武器装备的发展与应用,电子信号频率上限、信号带宽和调制带宽不断拓展,调制种类不断增加,波形任意化程度加剧,频率分辨力和捷变速度大幅提高。这一信号日益复杂化的趋势,对作为电子测试领域两大根本-信号产生与获取技术,提出了新的挑战。 以高速数字采样为核心的时域测试正在成为现代
4、电子测试技术的主流方向,波形产生与获取技术也不例外。现代波形技术着眼于高速任意波形发生器、宽带高精度数字化仪、宽带数字存储示波器等高性能测试仪器的技术实现。2.1.2国内波形发生器的设计方案比较 方案一:采用单片函数发生器(如8038),8038可同时产生正弦波、方波等,而且方法简单易行,用D/A转换器的输出来改变调制电压,也可以实现数控调整频率,但产生信号的频率稳定度不高。方案二:采用锁相式频率合成器,利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需频率上,该方案性能良好,但难以达到输出频率覆盖系数的要求,且电路复杂。方案三:采用单片机编程的方法来实现。该方法可以通过编程的方法来控制信
5、号波形的频率和幅度,而且在硬件电路不变的情况下,通过改变程序来实现频率的变换。此外,由于通过编程方法产生的是数字信号,所以信号的精度可以做的很高。鉴于方案一的信号频率不够稳定和方案二的电路复杂,频率覆盖系数难以达标等缺点,所以决定采用方案三的设计方法。它不仅采用软硬件结合,软件控制硬件的方法来实现,使得信号频率的稳定性和精度的准确性得以保证,而且它使用的几种元器件都是常用的元器件,容易得到,且价格便宜,使得硬件的开销达到最省。2.1.3 输出波形频率的提高在过去,频率极限常常使任意波形发生器限于地质的、生物的和机械领域的应用,在这些应用中,波形可能是复杂的,但通常是低的频率,较新的任意波形发生
6、器已能提供M Hz频率的波形, 从而打开了诸如通讯 计算机和显示等应用领域。提高任意波形发生器输出频率, 需要高速的存储器和高速的D/A转换器。2.1.4 波形产生 在波形产生方面,由于受DAC转换速度和固有特性限制,采用数字采样技术产生波形的最高频率和频谱纯度都较低,其应用受到一定限制。但由于传统信号产生方式难以穷尽测试所需的千差万别的复杂波形,数字取样技术在任意波形产生中成为不可替代的选择,其核心是数字直接频率合成(DDS)技术。基于DDS技术产生任意波形产生技术具有频率分辨率高、频率切换速度快、频率切换时保持连续等优点,在通信、雷达及对抗等领域得到了广泛应用。高性能任意波形发生器能够生成
7、或复现理想的、无失真“现实”信号,产生具有噪声和抖动、预加重、多电平、宽带RF和快速变化等特性的信号,在设计和测试流程中至关重要。 为了在保证信号质量的前提下降低查找表的规模,针对正弦信号的产生,各国学者广泛研究了各种波形压缩算法,如Nicholas提出的基于数字优化的方法、CORDIC算法、泰勒级数近似、双三角近似等。 2.2波形发生器当前现状分析2.2.1波形获取 在波形获取方面,数字采样技术应用极为广泛,数字电压表、数字存储示波器(DSO)、数字化仪、波形分析仪等仪器的技术实现几乎完全依赖采样技术;而基于数字中频技术的实时频谱分析仪、无线通信分析仪等测试仪器中,数字取样和实时信号处理技术
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- 基于 单片机 波形 发生器 文献 综述 姜东
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