基于AD7008信号发生器的设计-文献综述

第1页文献综述1.课题背景在电子技术领域中,经常要用一些信号作为测量基准信号或输入信号,也就是所谓的信号源。信号源有很多种,包括正弦波信号源、函数发生器、脉冲发生器、扫描发生器、1任意波形发生器、合成信号源等。作为电子系统必不可少的组成部分的信号源,在很大程度上决定了系统的性能,因而常称之为电子系统的“心脏”。随着电子技术的发展,对信号源的要求越来越高,要求其输出频率高达微波频段甚至更高,频率范围从零Hz到几GHz频率分辨率达到MHz甚至更小,相应频点数更多;频率转换时间达到ns级:频谱纯度越来越高。同时,对频率合成器功耗、体积、重量等也有更高的要求。而传统的信号源采2用振荡器,只能产生少数几种波形,自动化程度较低,且仪器体积大、灵活性与准确度差。而现在要求信号源能产生波形的种类多、频率高,而且还要体积小、可靠性高、操作灵活、使用方便及可由计算机控制。所以要实现高性能的信号源,必须在技术手段上有新的突破。2.研究目的与现状2.1.研究目的和意义在通信、雷达、宇航和遥感遥测技术的飞速发展的今天，对信号源的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出信号的频率微调分辨率提出越来越高的要求，单一的频率源己不再能满足现代通信的高标准要求。国内外纷纷采用新的频率合成技术一直接数字频率合成。从学术价值来看，直接数字式频率合成技术发展到现在，合成信号频率的精3确度和频谱的纯度仍然是其今后发展的主要方向。而这方面性能指标的提高，可以从两个方面进行，一是提出更加先进的设计思想和设计理论,发展更加先进的生产工艺,由芯片厂家开发、生产出性能更完善的DDS(DirectDigitalSynthesis)芯片，二是对于已有成品的DDS芯片,设计完善的工作软件和抗干扰、抑制杂散的外围电路。综合考虑了所拥有的研究基础和研究条件后,选择利用已有的DDS芯片AD7008设计高性能的直接数字45式频率合成器作为研究的主要内容,最终研发出一种以简单、廉价器件构筑,并能够得到高精度、高纯度的合成频率信号的实用频率合成器。2.2.研究现状与存在的问题第2页传统的信号源采用振荡器,只能产生少数几种波形,自动化程度较低,且仪器体积大、灵活性与准确度差。而现在要求信号源能产生波形的种类多、频率高,而且还要体积小、可靠性高、操作灵活、使用方便及可由计算机控制。所以要实现高性能的信号源,必须在技术手段上有新的突破。直接数字频率合成器问世之初,构成DDS元器件的速度的限制和数字化引起的噪声这两个主要缺点阻碍了DDS的发展与实际应用。2.2.1研究现状近几年超高速数字电路的发展及对DDS的深入研究,DDS的最高工作频率以及噪声性能已接近并达到锁相频率合成器相当的水平。随着微电子技术的迅速发展,直接数字频率合成器得到了飞速的发展,它以有别于其他频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的佼佼者。具体体现在相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方便等方面,并具有极高的性价比。现已广泛应用于通讯、导航、雷达、遥控遥测、电子对抗以及现代化的仪器仪表工业等领域。2.2.2存在的主要问题直接数字频率合成器问世之初,构成DDS元器件的速度的限制和数字化引起的噪声这两个主要缺点阻碍了DDS的发展与实际应用。并且只能产生少数几种波形,自动化程度较低,且仪器体积大、灵活性与准确度差。3.课题途径及步骤本课题主要利用LCD1602液晶显示屏，AD7008芯片，单片机STC12C5A60S2系列三6个主要部分组合而成。首先通过设置频率并在LCD上显示出来，再由AD7008芯片所在的电路发出正弦波，通过单片机将它们集成到一起，经由示波器显示出来。课题实施主要分为：资料收集及当前研究现状分析、选择LCD显示屏、选择单片机、实验与检查波形等几个阶段。4.可能遇到的问题及应变措施（1）问题：AD7008功能调试失败，频率设定失败，正弦波输出失败。拟采取措施：测试LCD1602功能，按键功能，MCU寄存器设置，如都能实现本身功能，则更换AD7008芯片。（2）问题：无波形输出。第3页拟采取措施：更换新AD7008，测试其功能，能否设置频率。(3)问题：无波形输出。拟采取措施：如果以上都测试正常，结果还是无波形输出，则检查系统逻辑功能。第4页参考文献1信号源百科/doc/6745929.html.2013-10-14.2频率合成器360百科/doc/5270969.html.2014-06-24.3维库点子通-直接数字频率合成/info/8295.html.2014-11-24.4DDS中文网站/.2014-11-25.5电子工程世界网-应用-DSP数字信号处理-AD7008构成的可程控信号源设计/designarticles/dsp/200605/2836.html.2006-05-07.6STC12C5A60S2中文资料网/p-376000830.html.2012-04-04.7AD7008简介及应用OL./docs/31237/2004-05-01.8刘坤.51单片机C语言应用开发技术大J全.北京:人民邮电出版社,2008.9刘晋,王政林,薛凯方.基于STC12C5A60S2单片机的LCD显示屏硬件设计J.微型机与应用.2011(22).10徐玮.51单片机综合学习系统-1602字符型液晶显示篇J.电子制作,2008,(01).11杨光友,