学号:*************** 姓名:唐小彬
一、实验目的
2.掌握DDS信号源使用方法;
4.配合示波器完成系统测试。
二、实验仪器
1.DDS信号源
2. 100M双踪示波器1台
三、实验原理
1.DDS信号产生原理
直接数字频率合成(DDS—Digital Direct Frequency Synthesis),是一种全数字化的频率合成器,由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后,输出信号的频率取决于频率控制字,频率分辨率取决于累加器位数,相位分辨率取决于ROM的地址线位数,幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。 图2-1 DDS信号产生原理
DDS信号源模块硬件上由cortex-m3内核的ARM芯片(STM32)和外围电路构成。在该模块中,我们用到STM32芯片的一路AD采集(对应插孔调制输入)和两路DAC输出(分别对应插孔P03.P04)。抽样脉冲形成电路(P09)信号由STM32时钟配置PWM模式输出,调幅、调频信号通过向STM32写入相应的采样点数组,由时钟触发两路DAC同步循环分别输
出其已调信号与载波信号。对于外加信号的AM调制,由STM32的AD对外加音频信号进行采样,在时钟触发下当前采样值与载波信号数组的相应值进行相应算法处理,并将该值保存输出到DAC,然后循环进行这个过程,就实现了对外部音频信号的AM调制。
实验箱的DDS信号源能够输出抽样脉冲(PWM)、正弦波、三角波、方波、扫频信号、调幅波(AM)、双边带(DSB)、调频波(FM)及对外部输入信号进行AM调制输出。
2.DDS信号源使用及信号生成表
DDS信号源主要包含以下几个部分:
LCD:显示输出信号的频率。
调制输入:外部调制信号输入铆孔(注意铆孔下面标注的箭头方向。若箭头背离铆孔,说明此铆孔点为信号输出孔;若箭头指向铆孔,说明此铆孔点为信号输入孔)。
P03:DDS各种信号输出铆孔。
P04:20KHZ载波输出铆孔。
P09:抽样脉冲输出铆孔。
SS01:复合式按键旋纽。按键用来选择输出信号种类;旋纽用来改变信号频率。
W01(幅度调节):用来调节输出信号的幅度。
DDS信号产生的种类如下表所示:
输出 序号 | 调制输入 | P03(输出) | P04(输出) | P09(输出) | LED 1:亮 0:灭 |
D4 | D3 | D2 | D1 |
1 | × | 材料架× | 2K正弦波 | 抽样脉冲(PWM) (频率0.1-20KHZ可调) | 0 | 0 | 0植物细胞培养 | 1 |
2 | × | 正弦波 | 2K正弦波 | 抽样脉冲(频率为初始设定值) | 0 | 0 | 1 | 0 |
3 | × | 三角波 | 2K正弦波 | 组合鞋架0 | 0 | 1 | 1 |
4 | × | 方波 | 2K正弦波 | 0金刚石磨头 | 1 | 0 | 0 |
5 | × | 扫频 | 减温减压装置撬装重心2K正弦波 | 0 | 1 | 0 | 1 |
6 | × | 调幅 | 待调信号 (2K正弦波) | 0 | 1 | 1 | 柔性线路0 |
7 | × | 双边带 | 待调信号 (2K正弦波) | 0 | 1 | 1 | 1 |
8 | × | 调频 | 待调信号 (2K正弦波) | 1 | 0 | 0 | 0 |
9 | 外部调制 信号 | 外输入信号 AM调制 | 20K载波 | 1 | 0 | 0 | 1 |
10 | 内置误码仪,P02输出32KKZ随机码,P01接收信道回送随机码 | 1 | 0 | 1 | 0 |
11 | USB转串口 | 1 | 0 | 1 | 1 |
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初始时输出序号为0001,对应“抽样”输出状态。按下复合式按键旋纽SS01,可切换不同的信号输出状态,按一次输出序号递增,DDS最大序号为9,正好与l0种输出信号状态对应。序号10为内置误码仪测试功能,序号11为USB转串口数据通道。序号为11后,继续按复合按键旋纽,则返回初始序号1。D0l、D02.D03.D04四个指示灯将显示输出的序号状态。
四、实验内容及步骤
1.加电
打开系统电源开关,底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常,请立即关闭电源,查异常原因。
2.信号输出类型调节
通过按下复合旋钮SS01,调节P03的输出类型,使其分别输出1.正弦波,2.三角波,3.方波,4.扫频信号,5.调幅信号,6.双边带信号,7.调频信号等。
3.信号频率调节
旋转复合式按键旋纽SS01,在“抽样”、“正弦波”、“三角波”、“方波”等输出状态时,可步进式调节输出信号的频率,顺时针旋转频率每步增加100HZ,逆时针减小100HZ;