多通道音頻段正弦信號發(fā)生技術(shù)的研究.pdf

1、在科學(xué)研究和工程實踐的測試系統(tǒng)中，往往需要多路信號作為激勵源，比如機械系統(tǒng)，水聲探測系統(tǒng)等。傳統(tǒng)的獲得多通道信號的方法是使用多個信號發(fā)生器/任意波發(fā)生器，使用大量相同的模擬電路和數(shù)字電路的疊加。這種方法的體積大，硬件成本高，功耗大。另一方面，由于每個信號源都使用獨立的時鐘晶振，即使時鐘晶振的絕對誤差和溫漂系數(shù)極小，由于時間的累積，各通道輸出的激勵經(jīng)過長時間的工作之后，通道間的信號不匹配，程度加大。因此，多路激勵系統(tǒng)需要解決兩大關(guān)鍵技術(shù)，

2、一是電路的小尺寸和低功耗，二是通道信號間的同步問題。
　　現(xiàn)在數(shù)字技術(shù)發(fā)展迅猛，特別是大容量、高速度的CPLD/FPGA的廣泛使用。本文充分利用CPLD/FPGA的數(shù)字資源，對多通道的音頻段正弦信號的發(fā)生方法進行研究，并對電路進行設(shè)計和仿真。
　　首先研究了有存儲資源的基于FPGA的多通道音頻段正弦信號發(fā)生方法，F(xiàn)PGA內(nèi)嵌RAM資源，可以將正弦波形表固化在FPGA中，利用SPWM波形變換原理，研究擴展通道的數(shù)量與FPGA資

3、源的關(guān)系，并進行模擬電路設(shè)計。對8通道的SPWM邏輯信號進行仿真設(shè)計，并以三通道為例在音頻的范圍內(nèi)實現(xiàn)正弦信號的發(fā)生。SPWM邏輯信號的仿真設(shè)計以及正弦信號的發(fā)生表明，該方法可以在音頻范圍內(nèi)實現(xiàn)其多通道的信號發(fā)生，其頻率可達到10kHz。線路簡單，只需要一根信號輸入線即可，充分利用了數(shù)字資源，占用FPGA內(nèi)部的RAM資源，并且其通道數(shù)取決去FPGA內(nèi)的RAM資源。此外，各個通道間的信號還可以實現(xiàn)隔離。
　　接著研究了無存儲資源的多