基于SOPC的次聲波合成技術(shù)與應用.pdf

1、本文所從事的主要是基于SOPC的次聲波合成技術(shù)方面的研究。在生物醫(yī)學、氣象學、軍事等領(lǐng)域，次聲波(頻率在10<'-4>Hz～20Hz之間)有著廣泛應用。 目前，次聲波的合成大多使用現(xiàn)成的DDS(直接數(shù)字頻率合成)芯片，而DDS芯片的大批量生產(chǎn)現(xiàn)在仍處于國外技術(shù)壟斷，要想合成次聲波只有購買國外昂貴的產(chǎn)品。本設(shè)計試圖利用FPGA實現(xiàn)滿足技術(shù)要求的DDS專用電路，生成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的DDS發(fā)生器，以此來滿足國內(nèi)應用集成DDS的諸多領(lǐng)

2、域，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計合成次聲波的電路。 然而，由于此頻段的信號無法通過天線直接發(fā)射，我們可以通過兩路不同頻率的超聲波(頻率通常在2×10<'4>～5×10<'8>Hz范圍之間)相干來獲得，而超聲波的產(chǎn)生可以應用DDS原理。利用FPGA產(chǎn)生兩路高頻正弦信號，再通過壓電晶體來產(chǎn)生超聲波，最后使這兩路超聲波在空間干涉就可以產(chǎn)生次聲波。本論文的主要任務是完成基于FPGA生成雙路高頻正弦信號的電路設(shè)計。 本文利用直接數(shù)字頻率合成(

3、DDS)的工作原理來設(shè)計次聲波的合成，并基于可編程片上系統(tǒng)(SOPC)實現(xiàn)2個DDS信號源。設(shè)計的信號源以Cyclone器件為核心，用嵌入在FPGA中的Nios軟核CPU作為控制器來實現(xiàn)頻率步進，利用FPGA的RAM位放置正弦查找表，同時利用FPGA的邏輯單元實現(xiàn)相位累加等其它數(shù)字邏輯功能，實現(xiàn)了兩路DDS信號源。 本文就是基于SOPC(System On a Programmable Chip)技術(shù)設(shè)計了一種直接數(shù)字頻率合成器