四甲基环丁烷基于ＦＰＧＡ的扫频信号源的研究与设计tsmm作者：王全州 裴 东 杨志民 罗宝龙 李军军来源：《现代电子技术》2008年第14期 摘 要：介绍扫频电路和DD技术的原理，利用FPGA设计一个以DD技术为基础的扫频信号源，给出用Verilog语言编程的实现方案和实现电路。并通过采用流水线技术提高了相位累加器的运算速度，通过改进ROM压缩算法以减小存储器的容量，完成了对整个系统的优化设计。运用Quartus Ⅱ软件仿真验证了程序设计的正确性，最终在硬件电路上实现了该扫频信号源。 关键词：FPGA；DD；扫频信号；优化设计
野苹果园 Research and Design of weep Frequency ignal ource Based on FPGA
WANG Quanzhou,PEI Dong,YANG Zhimin,LUO Baolong,LI Junjun
仙台病毒 (College of Physics and Electronic Engineering,Northwest Normal University,Lanzhou,730070,China)[J12/3]
Abstract：his paper introduces the principles of frequency sweep circuit and DD technology,presents an implementation of DD technology-based sweep frequency signal source using FPGARealizations of the design and the circuit by Verilog programming language is givenhrough the use of pipelining technology,the phase accumulator performs betterImprovement of the ROM compression algorithm reduces the memory capacity,and completes the optimization of the entire system designBy validating the correct results of the program design through the Quartus Ⅱ software simulation and realizes this sweep signal source in the hardware circuit in the end
Keywords：FPGA;DD;sweep frequency signal source;optimization design[J12/3]
扫频技术是电子测量中的一种重要技术，广泛用于调频放大器、宽频带放大器、各种滤波器、鉴相器以及其他有源或无源网络的频率特性的测量。扫频信号源是整个测量系统设计的关键环节之一，随着被测量的频率和精度要求的不断提高，由传统的晶体振荡器设计的扫频信号源已不能满足要求。因此，近年来出现一种直接数字频率合成技术(DD)，它采用数字电路合成所需波形，具有精度高、产生信号信噪性能好、频率分辨率高、转换速光纤研磨机
度快等优点。本文设计的扫频信号源是基于DD技术，并在Altera公司的EP2C20上实现逻辑综合、布局布线、时序仿真及功能验证。DD电路、扫频信号的控制及显示电路均集成在FPGA中实现了片内集成，不仅减小了电路尺寸，而且还增强了抗干扰性，使可靠性得到了进一步的提高。该扫频信号源克服了传统扫频信号源电路复杂、价格昂贵、体积庞大等缺点，具有扫频和点频两种频率输出方式及测频、扫速控制等功能。
1 扫频技术的原理
将正弦信号加入线性时不变系统，其稳态响应是与输入信号相同频率的正弦量，但它的幅值和相位则决定于具体系统的动态特性。为此，就需要分析在正弦信号作用下，一定频率范围内系统的输出量和输入量的幅值比和相位的变化规律，即系统的频率特性。 一个系统输出量与输入量之比称为频率响应函数。即：
其中，频率响应的模 A(ω)=|(ω)|是表征输出与输入的幅度之比，称为系统的幅频特性。频率响应的相位φ(ω)=∠(ω)是表征输出与输入的相位之差，称为系统的相频特性。
宣传帽 为了测量系统的频率响应，可以对系统采用逐点扫描的方法，也可以采用扫频的方法。
采用扫频的方法通常需要利用扫频信号发生器产生一定频率范围的扫频信号，并将这一信号加到被测系统的输入端。同时，测出该系统对应的扫频输出。则测出的输出信号与对应的输入信号幅度之比就是系统的幅频特性。输出信号与对应的输入信号的相位之差就是系统的相频特性。
