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
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
( y+ n6 h2 Z4 u; u8 H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
/ M( t% K. R5 X$ N" n& @% n线性正交调制方法相比都具有更高信噪比。
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
2 L' j- E, u; s; B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
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
) B( S* D0 Z, N/ t. h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
# t$ ^' G( O  @. w) u  I! 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
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
. s! f& |5 H  v2 s- X6 }9 S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
- g' W6 Y) [0 K8 p3 A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
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
/ ?6 v( c; h- ^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
( t9 B1 r( A5 A3 m: [! ^/ U3 CW
7 m; J" @1 f# z2 K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;
0 s. ]! L/ Q# m! `6 G+ R$ `3 i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。