基于System Generator的數(shù)字鎖相放大器研究.pdf

1、鎖相放大器是一種微弱信號檢測儀器，用來提取如在黏度測量、微波特性研究、光纖瓦斯檢測等工程領(lǐng)域中傳感器輸出的微弱信號。鎖相放大器是一種通過研究被檢測信號的特點與相關(guān)性，并對被噪聲淹沒的微弱有用信號進行提取的技術(shù)。在傳統(tǒng)數(shù)字鎖相放大器基礎(chǔ)上，本文完成了一種基于System Generator的數(shù)字鎖相放大器設(shè)計。系統(tǒng)采用System Generator軟件構(gòu)建，讓數(shù)字鎖相放大器的開發(fā)更為簡單、減少工程量；解決數(shù)字鎖相放大器參考信號頻率手動配

2、置的問題；利用數(shù)字窄帶低通濾波技術(shù)，改善了數(shù)字鎖相放大器的信噪比，提高了數(shù)字鎖相放大器的檢測精度。
　　在分析了現(xiàn)有鎖相放大器的基礎(chǔ)上，即包括相關(guān)函數(shù)、相關(guān)檢測原理、模擬和數(shù)字鎖相放大器的整體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，完成了基于System Generator的數(shù)字鎖相放大器的系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)由前置濾波模塊、抗混疊模塊，采樣模塊，F(xiàn)PGA模塊組成。本文針對系統(tǒng)中FPGA實現(xiàn)進行了設(shè)計。首先以System Generator作為硬件開發(fā)平臺，利用S

3、ystem Generator上提供的DSP模塊，并結(jié)合FFT等相應技術(shù)，設(shè)計了與待測微弱信號頻率自動匹配的參考信號發(fā)生模型；其次把多采樣速率信號處理的方法應用在FPGA上，實現(xiàn)數(shù)字窄帶低通濾波器的設(shè)計,完成了新型數(shù)字鎖相放大器的設(shè)計與實現(xiàn)。
　　在以上基礎(chǔ)上，將基于System Generator的數(shù)字鎖相放大器應用于黏度測量。通過軟、硬件協(xié)同仿真測試與板載驗證，分析結(jié)果表明基于System Generator的數(shù)字鎖相放大器與