基于FPGA的數(shù)字鎖相放大器設(shè)計(jì).pdf

1、微弱信號(hào)檢測(cè)是隨著工程應(yīng)用而不斷發(fā)展的一門學(xué)科。對(duì)于強(qiáng)噪聲背景環(huán)境下微弱信號(hào)檢測(cè)方法的研究是信號(hào)處理技術(shù)中的綜合技術(shù)和尖端領(lǐng)域，隨著社會(huì)及科技的發(fā)展，微弱信號(hào)檢測(cè)已經(jīng)在物理、化學(xué)、天文、生物、醫(yī)學(xué)以及多種工程應(yīng)用領(lǐng)域得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，在國內(nèi)外越來越得到重視。 鎖相放大器是實(shí)現(xiàn)噪聲中微弱信號(hào)參量測(cè)量的一種有效檢測(cè)裝置。國內(nèi)外早期進(jìn)行的主要是模擬型鎖相放大器研制，但模擬式鎖相放大器由于模擬器件的限制，它存在同頻困難、積分時(shí)間短等

2、很多難以克服的問題。而基于FPGA技術(shù)的數(shù)字式鎖相放大器，它克服了模擬鎖相放大器的這些缺陷，并具有功能可靈活定制、處理能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)吞吐率大、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字式鎖相放大器成為鎖相放大器進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。 數(shù)字鎖相放大器已成為當(dāng)前微弱信號(hào)檢測(cè)的主要儀器，其功耗低、可靠性高等突出特征，目前已廣泛應(yīng)用于軍事國防、家用電器、網(wǎng)絡(luò)通訊、工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域。為滿足運(yùn)算速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、精度要求高等要求，我們選用了ALTERA公司的ACEX

3、 1K系列的EP1K100芯片為核心進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 本文圍繞數(shù)字鎖相放大器的設(shè)計(jì)，介紹了微弱信號(hào)的檢測(cè)方法、檢測(cè)原理，模擬鎖相放大器的工作原理，分析了模擬鎖相放大器檢測(cè)微弱信號(hào)存在的局限性。提出了基于FPGA技術(shù)的數(shù)字鎖相放大器的設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的構(gòu)成、特點(diǎn)以及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)字鎖相放大器的相關(guān)檢測(cè)原理，給出了數(shù)字鎖相放大器的整體設(shè)計(jì)，著重從相關(guān)檢測(cè)原理算法和移相算法等軟件上對(duì)數(shù)字鎖相放大器的設(shè)計(jì)作了詳