本文關(guān)鍵詞：一種基于FPGA的信號(hào)發(fā)生和掃頻模塊的設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自適應(yīng)光學(xué)是當(dāng)代光學(xué)的前沿之一,它主要用于校正光學(xué)相差,并在激光光束凈化,光束控制,大氣激光通信等領(lǐng)域取得了良好的效果。自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的閉環(huán)系統(tǒng),當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候,往往不能很方便快速地測(cè)試出系統(tǒng)故障原因,為此課題組設(shè)計(jì)了一個(gè)基于FPGA的數(shù)字化測(cè)試平臺(tái)來(lái)快速有效地測(cè)試系統(tǒng)的工作狀況,比如測(cè)試變形鏡驅(qū)動(dòng)器的電壓特性以及系統(tǒng)的頻響特性。這就要求測(cè)試平臺(tái)中要設(shè)計(jì)掃頻信號(hào)發(fā)生器,單頻信號(hào)發(fā)生器以及多路可配置的掃頻模塊。然而,傳統(tǒng)的DDS掃頻信號(hào)發(fā)生器存在著ROM占用高,輸出信號(hào)精度差等問(wèn)題,傳統(tǒng)的DDS單頻信號(hào)發(fā)生器同樣存在著ROM占用高,而且輸出信號(hào)頻譜雜散大的問(wèn)題。此外,傳統(tǒng)的掃頻模塊只能進(jìn)行單路的測(cè)量,對(duì)于自適應(yīng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),它的變形鏡里有數(shù)十至數(shù)百的驅(qū)動(dòng)器,我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字化可多路配置的掃頻模塊。為此,本文主要設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的測(cè)試平臺(tái)中的信號(hào)發(fā)生和掃頻模塊。信號(hào)發(fā)生模塊包括設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了三段式尋址高精度掃頻信號(hào)發(fā)生器和低雜散的單頻信號(hào)發(fā)生器,掃頻模塊是一種全數(shù)字化多路可配置的掃頻模塊。仿真實(shí)驗(yàn)表明,在生成的掃頻信號(hào)范圍在0Hz到1000Hz時(shí),傳統(tǒng)方案采用16位ROM,三段式尋址高精度掃頻信號(hào)發(fā)生器采用(2,8,6)的三段方案,此時(shí)三段式尋址高精度掃頻信號(hào)發(fā)生器與傳統(tǒng)的掃頻信號(hào)發(fā)生器相比,輸出掃頻信號(hào)精度提高了26.192%,同時(shí)三段式尋址高精度掃頻信號(hào)發(fā)生器ROM的使用僅為傳統(tǒng)方案的1/64。此外,仿真實(shí)驗(yàn)表明,低雜散的單頻信號(hào)發(fā)生器與傳統(tǒng)單頻信號(hào)發(fā)生器相比,輸出信號(hào)的雜散有明顯降低。另外,掃頻模塊可以進(jìn)行多路的測(cè)量頻響特性。
【關(guān)鍵詞】：測(cè)試技術(shù) DDS 信號(hào)發(fā)生 掃頻 自適應(yīng)光學(xué)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN741
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 引言10-20
• 1.1 課題背景10-17
• 1.1.1 自適應(yīng)光學(xué)閉環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)介10-14
• 1.1.2 新型數(shù)字化測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)介14-15
• 1.1.3 閉環(huán)系統(tǒng)中基于FPGA的測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)15-17
• 1.2 本文的研究工作17-20
• 1.2.1 本文的研究任務(wù)17-18
• 1.2.2 本文的研究?jī)?nèi)容18-20
• 2 DDS基本原理20-26
• 2.1 DDS原理20-24
• 2.2 DDS技術(shù)的特點(diǎn)24-25
• 2.3 本章總結(jié)25-26
• 3 信號(hào)發(fā)生模塊26-44
• 3.1 三段式尋址高精度掃頻信號(hào)發(fā)生器26-33
• 3.1.1 經(jīng)典的DDS優(yōu)化方案26-27
• 3.1.2 本文的優(yōu)化方案27-28
• 3.1.3 方案驗(yàn)證28-30
• 3.1.4 掃頻信號(hào)精度提高的數(shù)據(jù)驗(yàn)證30-31
• 3.1.5 對(duì)比以及結(jié)論31-33
• 3.2 低雜散的單頻信號(hào)發(fā)生器33-43
• 3.2.1 減少雜散功率的方法33-34
• 3.2.2 相位隨機(jī)抖動(dòng)原理分析34-36
• 3.2.3 M序列的原理分析36-37
• 3.2.4 VHDL實(shí)現(xiàn)37-40
• 3.2.5 抖動(dòng)降低雜散的驗(yàn)證40-42
• 3.2.6 多路測(cè)量驅(qū)動(dòng)器電壓特性的方案42
• 3.2.7 結(jié)論42-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 4 掃頻模塊的設(shè)計(jì)44-54
• 4.1 掃頻儀方案確立44-45
• 4.2 掃頻儀方案的結(jié)構(gòu)45-52
• 4.2.1 掃頻方案的結(jié)構(gòu)構(gòu)成45-48
• 4.2.2 存儲(chǔ)分發(fā)模塊48-49
• 4.2.3 鑒幅模塊49-50
• 4.2.4 鑒相模塊50-51
• 4.2.5 數(shù)據(jù)處理模塊51-52
• 4.3 本章總結(jié)52-54
• 5 測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)54-60
• 5.0 測(cè)試板的通信鏈路54
• 5.1 控制端指標(biāo)要求54-56
• 5.1.1 功能描述54-55
• 5.1.2 詳細(xì)功能說(shuō)明55-56
• 5.2 基于MFC的控制軟件界面56-60
• 5.2.1 主控制界面56-57
• 5.2.2 設(shè)置界面57-58
• 5.2.3 數(shù)據(jù)展示界面58-60
• 6 總結(jié)60-64
• 6.1 論文結(jié)構(gòu)總結(jié)60
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)60-62
• 6.3 不足之處和下一步的工作62-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果66

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊海峰;饒長(zhǎng)輝;李梅;周睿;;實(shí)時(shí)波前處理機(jī)中的同步開(kāi)關(guān)噪聲抑制[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2014年03期

2 崔永香;何啟明;;高精度低雜散信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)[J];科協(xié)論壇(下半月);2013年03期

3 賀為婷;裴廣利;;一種基于FPGA的高精度數(shù)字鑒相器[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2012年30期

4 武云云;陳二虎;張宇;葉紅衛(wèi);李敏;李新陽(yáng);熊準(zhǔn);趙恒;楊智;陳晶;艾勇;;自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)提高FSO性能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J];光通信技術(shù);2012年04期

5 石建平;;基于FPGA的DDSIP核設(shè)計(jì)[J];電子設(shè)計(jì)工程;2012年05期

6 李浩;向仁強(qiáng);楊丹峰;何俊偉;;直接數(shù)字合成技術(shù)在雷達(dá)接收機(jī)中的應(yīng)用[J];雷達(dá)科學(xué)與技術(shù);2011年06期

7 陳波;楊陽(yáng);耿則勛;;自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)及其軍事應(yīng)用[J];火力與指揮控制;2011年08期

8 毛群;王仕旭;;基于FPGA和DDS技術(shù)的正弦信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2010年09期

9 潘婷婷;胡仁杰;王慧;;一種任意波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)[J];電工電氣;2009年06期

10 楊華峰;饒長(zhǎng)輝;張雨?yáng)|;姜文漢;;自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中變形鏡和波前傳感器共軛位置要求的分析[J];光電工程;2009年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李斐;相位差波前探測(cè)技術(shù)及其在圖像恢復(fù)中的應(yīng)用研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙麗娜;基于FPGA的DDS信號(hào)發(fā)生器的研究與設(shè)計(jì)[D];河北大學(xué);2013年

2 賀瑞粉;基于DDS技術(shù)的掃頻儀設(shè)計(jì)[D];西北師范大學(xué);2013年

3 廖益木;高精度高分辨率DDS的研究與設(shè)計(jì)[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

4 徐友會(huì);基于SPGD算法的大氣激光通信自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2013年

5 阮圍;基于FPGA的DDS設(shè)計(jì)[D];成都理工大學(xué);2011年

6 馬文瑞;基于DSP的射頻掃頻儀設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2011年

7 李秀東;DDS抑制雜散技術(shù)的研究[D];大連理工大學(xué);2010年

8 尤晶頗;基于VHDL的數(shù)字頻率合成器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2010年

9 陳小靜;基于DDS技術(shù)的掃頻儀的設(shè)計(jì)[D];河北大學(xué);2010年

10 汪海燕;基于DDS頻率綜合源的設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：一種基于FPGA的信號(hào)發(fā)生和掃頻模塊的設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：293587