應(yīng)用于智能天線測試的多通道信號發(fā)生器

　　系統(tǒng)特點

　　該系統(tǒng)集成度高，以FPGA器件和VHDL編程語言為核心、結(jié)合DDS有關(guān)思想，提高了系統(tǒng)精度、穩(wěn)定性和可靠性，產(chǎn)生多通道多種波形信號，實現(xiàn)系統(tǒng)信號實時快速測量，還可以對各通道信號的頻率、幅值、相位、波形進行動態(tài)、實時的控制，同時LCD進行同步顯示，并能與其它儀器進行通訊，組成自動測試系統(tǒng)。系統(tǒng)經(jīng)過測試信號發(fā)生器能產(chǎn)生正弦波、梯形波、方波、鋸齒波和三角波五種周期性波形，輸出信號頻率范圍為10Hz～200kHz，輸出信號頻率可分段調(diào)節(jié)：在10Hz～1kHz 范圍內(nèi)步進間隔為10Hz;在1kHz～500kHz 范圍內(nèi)步進間隔為1kHz。

　　另外，F(xiàn)PGA所具有的靜態(tài)可重復(fù)編程和動態(tài)可重構(gòu)的特性，使得系統(tǒng)硬件的功能可以像軟件一樣通過編程來修改，這大大地提高了系統(tǒng)設(shè)計的靈活性和通用性，縮短了產(chǎn)品的更新時間并降低了系統(tǒng)的開發(fā)成本。

　　總體設(shè)計思路

　　設(shè)計組成

　　此設(shè)計按模塊化實現(xiàn)，設(shè)計總共分六大模塊完成：(1)控制模塊;(2)波形(五種波形：正弦波、梯形波、方波、鋸齒波和三角波)信號產(chǎn)生及正弦波相位控制;(3)頻率控制;(4)LCD顯示;(5)DA轉(zhuǎn)換;(6)幅度控制及濾波。

　　設(shè)計思想

　　充分利用FPGA并行處理的優(yōu)點和自上而下的設(shè)計特點，結(jié)合VHDL編程和DDS思想進行模塊化設(shè)計，然后依據(jù)基本數(shù)字電路模塊原理進行整合。系統(tǒng)各模塊所需工作時鐘信號由系統(tǒng)時鐘信號經(jīng)分頻得到，頂層模塊產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)給各子模塊，子模塊再根據(jù)設(shè)計要求產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)[4]。總體設(shè)計框圖如圖1所示。

　　系統(tǒng)硬件組成

　　系統(tǒng)的硬件部分主要由XILINX公司的Spartan-3E開發(fā)板組成 ，如圖2所示。