通道可擴展的任意波形信號發(fā)生器設(shè)計.pdf

1、隨著人們對海洋的開發(fā)和利用，海洋資源的需求量不斷增加，水聲學領(lǐng)域正蓬勃發(fā)展。聲吶作為海洋探測的首選設(shè)備成為人類開發(fā)海洋的重要工具，更是海軍和民用航海事業(yè)不可缺少的組成部分。在水聲學領(lǐng)域中，對聲吶等探測設(shè)備進行研發(fā)、測試和檢修時，需要傳感器陣列產(chǎn)生指定參數(shù)的信號。因此，利用水聲信號發(fā)生器實時模擬水聲傳感器的陣列信號，成為了聲吶研制、調(diào)試和檢修的有效途徑，能夠經(jīng)濟、省時、靈活、精確地完成對聲納設(shè)備的研制、調(diào)試與檢修工作。
　　本文設(shè)計

2、了一種能夠擴展通道的任意波形信號發(fā)生器，能夠?qū)λ晜鞲衅麝嚵行盘栠M行實時模擬。設(shè)計內(nèi)容主要包括系統(tǒng)硬件平臺的搭建、系統(tǒng)軟件的開發(fā)和系統(tǒng)整體性能的測試等。系統(tǒng)硬件平臺按照功能不同，主要分為數(shù)字信號處理模塊、USB接口通信模塊、多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和多通道模擬信號調(diào)理模塊。系統(tǒng)軟件平臺主要包括上位機顯控軟件、DSP程序、FPGA程序和USB固件程序等。用戶通過Windows系統(tǒng)下的顯控軟件對硬件系統(tǒng)進行人機交互控制，上位機顯控軟件通過USB通

3、信接口與硬件系統(tǒng)相連，完成波形數(shù)據(jù)生成和數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。數(shù)字控制模塊主要通過DSP和FPGA進行數(shù)據(jù)處理和邏輯控制，DSP主要控制USB接口通信，接收來自上位機的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)解析、提取命令后發(fā)送給FPGA，F(xiàn)PGA接收到控制命令和波形數(shù)據(jù)后，選擇將數(shù)據(jù)存儲在 RAM芯片中，或直接將數(shù)據(jù)傳給 DAC對其進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到所需的模擬信號。最后，由模擬信號調(diào)理模塊對模擬信號進行濾波、衰減等處理后，將波形信號輸出。最后對系統(tǒng)的各個模塊以及系統(tǒng)