一、虚拟任意波信号发生器研究（论文文献综述）
阚绍佑[1]（2021）在《嵌入式可编程扫频信号发生器模块研究》文中研究表明随着5G的全球商用时代的到来,嵌入式技术的大规模应用,促使着电子测量仪器朝着智能化、小型化和模块化的方向发展,信号发生器作为最基本的电子仪器,在生产、科研、测控和通讯等领域中发挥着重要的作用。在嵌入式系统中,为了有效地测试系统的工作状况,这就要求系统中设计扫频信号发生器,而现有的信号发生器不能满足这种需求。为解决该问题,提出了一种基于Modbus标准的通讯协议,研制出了一款具有标准的通信接口的嵌入式可编程扫频信号发生器模块。节约了系统开发时间、开发成本,降低了开发人员的要求,主要研究内容如下:（1）研究直接数字频率合成（Direct Digital Synthesizer,DDS）信号输出频谱分布特征,明确了嵌入式可编程扫频信号发生器模块的指标需求。建立了DDS信号合成模型,对DDS信号合成方法进行建模分析,分析了滤波器对信号输出的影响,为滤波器的选择奠定了基础。（2）制定了标准化的通信协议,使系统具备良好的可拓展性和开放性。根据系统预期的性能指标,结合Modbus通信协议规范与系统参数设置的特点制定了通信协议。（3）实现了利用触控屏对系统参数进行设置。根据用户的使用习惯,基于EMWIN图形界面库,设计了人机交互界面,可在触控屏上对扫频信号发生器模式进行选择,对参数进行设定。（4）对设计的嵌入式可编程扫频信号发生器模块系统进行技术指标及性能测试。实验结果显示,利用制定的通信协议和标准的通信接口使模块很容易融入嵌入式系统中,且具有单频模式、扫频模式、FSK模式、BPSK模式和Chirp五种模式。能够输出正弦波和方波,正弦波最大输出频率为105MHz,输出的最大幅值为500m V,方波最大输出频率为10MHz,幅值为3.6V。相位噪声为-103.78d Bc/Hz,杂散水平为-54.19d Bc,频率稳定度达10-4。通过实验测试得出该款扫频信号发生器达到了预期指标,性能稳定,符合设计的功能要求。
张羽圣[2]（2020）在《基于FPGA的长时间序列信号发生器设计》文中认为非线性绝缘介质是指其电导率和（或）介电常数随电场变化而变化的绝缘介质。非线性绝缘材料具有简化绝缘结构设计、减薄绝缘厚度功能,在高电压复杂绝缘结构设计和制造领域具有广泛的应用前景,在高压直流电缆主绝缘和附件绝缘结构以及高压复合绝缘子中具有潜在应用前景。因此,非线性绝缘介质的相关研究受到国内外的高度重视。而受到非线性绝缘测试技术发展的限制,非线性绝缘介质的相关研究举步维艰,因此开展非线性绝缘电介质暂态介电特性测试技术的研究迫在眉睫。对于非线性绝缘电介质暂态介电特性测试而言,需要长时间、非周期、多种复杂高压激励电压信号,而市售任意信号发生器无法满足其需要,因此设计出满足非线性绝缘电介质暂态介电特性测试需求的长时间序列信号发生器具有重要意义。本论文依托于NI Compact RIO硬件平台与Lab VIEW软件开发平台,设计了基于FPGA的长时间序列信号发生器。在硬件设计部分,确定了系统的整体架构,对硬件架构中的核心部件进行选型,并设计了合适的滤波器;在软件设计部分,对硬件平台中的上位机、RT和FPGA分别编程,实现上位机上的构建人机交互界面、波形显示功能;RT上与上位机和FPGA通信功能;FPGA上信号参数计算处理、D/A转换和信号输出功能。最后对信号发生器系统性能进行了信号种类、信号幅值、信号频率、系统稳定性测试。测试结果表明,该论文设计的电压信号源能够产生长时间、非周期、多种复杂激励波形组合的电压信号信号发生器,经线性高压放大器后续放大满足非线性绝缘暂态介电特性测试需求,为非线性绝缘电介质暂态介电特性后续研究奠定了一定基础。
伊思默[3]（2020）在《多功能模拟信号测试模块硬件设计与实现》文中研究表明随着电子测量仪器的快速发展,传统大型测试系统通常由多台单一功能的测试仪器组成,但由于数据交互速度慢、体积庞大、缺乏便携性和灵活性等缺点并不适用于现场快速测试与移动测试。本文针对传统电子测量仪器的功能单一、体积庞大、不能覆盖多种测试条件和测试环境等问题。定位当前电子测量仪器市场需求并对标国外主流型号的多功能小型化测试模块。设计了具备功能可重构、硬件可组态的多功能模拟信号测试模块。该模块为VXI单槽C尺寸模块,同时具备8通道的数字化仪、8通道频率计以及8通道任意波发生器,三种功能具备可重构的特性。不仅解决了多种功能联合测试、便携式测试、快速移动测试的需求,而且模块硬件可组态的设计理念在多个功能模块进行硬件组态后可大大提升电子测量仪器的测试范围以及测试能力。本文主要的研究内容包括:1、根据模块功能以及指标要求,采用小型化低功耗设计原则对多功能模拟信号测试模块的总体架构方案进行了设计。2、研究数字化仪、频率计、任意波发生器三种功能模块的解决方案,针对三种功能分别进行了硬件电路设计。最后提出了基于功能可重构、硬件可组态的设计思路,并对多功能模拟信号测试模块进行了功能可重构、硬件可组态化设计。3、研究基于DDR3的数据深存储逻辑实现细节。实现了采用简单用户逻辑接口对DDR3进行突发读写操作。设计了基于DDR3的高速数据采集实时存储功能。4、研究了高分辨率时钟分相频率测量方案,在FPGA内部实现了对信号进行1ns分辨率的测频、测周以及脉冲参数测量。5、研究任意波发生器数字逻辑实现方案。在FPGA内部实现了对外挂SSRAM存储器的直接频率合成,数字调制等功能。通过对以上内容的研究。本文设计了具备功能可重构、硬件可组态的8通道多功能模拟信号测试模块。在单一模块中实现了3种不同测量功能。使之能广泛的应用于某些极端复杂测试条件下的现场快速测试与移动测试。为多功能小型化集成测试系统打下了坚实的基础。
谢成诚[4]（2020）在《微波功率放大器行为模型研究》文中进行了进一步梳理随着仿真工具和仿真技术的进步,近年来我国在雷达电讯领域数字化样机/虚拟样机方面取得了较大进展。但由于有源微波器件准确建模难度大、耗时长,雷达系统中一般采用理想模型来表征微波器件特性。这使得实际系统中的噪声、非线性、杂散和时延等特性不能被准确描述,从而导致系统仿真结果和实测结果差异较大。故目前雷达系统仿真大多侧重于算法层面验证,而很难做到对整个系统性能的精确描述。因此,快速、准确构建有源微波器件模型已经成为系统仿真中急需解决的问题。由于功率放大器非线性强,对系统性能影响大,是有源微波器件建模的重点和难点。从系统仿真的角度,只要求模型能够根据输入信号反馈相应的输出,因此可以用行为模型来表征功率放大器。目前国内外研究机构对微波功率放大器行为模型的研究侧重于使用高阶数学表达式对器件特性进行描述,让模型具备更全面的特性表征能力,从而获得更高的精度。然而这需要复杂的参数提取平台和提取流程,使得行为模型建模难以被普及。对此,本文提出了K参数模型及其提取方法。该方法不仅能够描述输入/输出端存在一定失配时的微波功率放大器非线性响应,并且能够低成本、快速的对器件进行测量建模,可加快行为模型的推广和应用。本文主要研究内容如下:（1）K参数行为模型及其参数提取技术。目前对具备负载牵引能力的行为模型进行参数提取时,除信号采集仪器外,还需要额外配备负载牵引设备,这增加了模型提取成本及复杂度。考虑到功率放大器大信号工作点的主要影响因素是基波负载,将输出端基波入射波作为模型的输入变量之一,进行K参数的推导。在K参数提取过程中,输出端基波入射波的幅度和相位都将进行改变,可以等效为基波负载阻抗在发生变化,从而提取的行为模型具备一定负载牵引能力。进一步地,针对现有行为模型提取平台较为复杂,建模测试成本较高的问题,提出一种仿真和测试相结合的K参数建模方法。该方法可基于商用微波仿真软件建立K参数提取平台,或采用商用非线性矢量网络分析仪及少量附件来实现非线性测试和参数提取。同时,由于测试平台中不含隔离器等窄带器件,使用的驱动放大器带宽仅需要覆盖被测件基波频段,该平台适用于宽带功率放大器行为模型提取。（2）矢量信号叠加效应及入射波信号恢复算法。矢量校准的场景是测试设备的一个端口输出激励信号,其余端口和匹配负载连接。在K参数测试时,输入输出端口会同时激励大信号,而由于阻抗失配及耦合器隔离度有限等因素,耦合器记录到的入射波是激励信号和干扰信号的矢量叠加,使用矢量校准不能分离出这两信号。对大信号工作时矢量叠加产物产生机理进行原理分析后,根据K参数提取流程特点,提出入射波信号恢复算法。新方法能够在不增加测试步骤的前提下,恢复输入输出端的入射波信号。（3）负载牵引蜂窝取点方法。针对现有负载牵引扇形取点方法在史密斯圆图中取点均匀性较差的问题,借鉴蜂窝结构,提出蜂窝取点方法。新方法能够在不增加取点数量的前提下,均匀覆盖整个史密斯圆图区域,从而提高行为模型精度。将蜂窝取点方法应用到负载相关X参数及K参数模型提取中,和扇形取点方法相比,该方法获得的模型归一化均方误差均有一定程度降低。（4）K参数模型级联特性分析。在系统仿真中,功率放大器会和其他器件进行连接,这需要模型具备级联仿真能力。针对大多模型研究仅对器件本身特性进行分析的现状,对K参数模型从源牵引和负载牵引两方面进行理论分析,推导出K参数能够根据前后级联电路阻抗作出正确响应,即具备级联仿真能力。通过仿真、测试手段验证K参数在连续波、调制信号激励下的级联仿真能力。K参数模型级联仿真结果和负载相关X参数模型级联仿真结果精度相当,而K参数提取平台更为简单、模型提取成本更低。（5）二端口器件K参数表征方法。现有限幅器、倍频器等基于放大器非线性特性的二端口器件多采用紧凑模型进行表征,模型提取难度大、时间长。通过分析系统仿真对这些二端口器件模型需求,挑选出对应的关键指标,并调整K参数输出反射波展开阶数来对器件进行精确表征。针对限幅器裸片进行测试,提取基波K参数模型,仿真结果和器件手册吻合度较高;针对太赫兹倍频器芯片电路,提取K参数模型并和电路模型进行仿真比对,反射波平均相对误差为1.5%。通过K参数对二端口器件进行建模,能够快速、准确的提取器件关键特性。
黄海明[5]（2019）在《200MSPS虚拟示波器的软件模块设计》文中提出传统的台式示波器一般体积都较大,不便于用户随身携带,而且价格一般不便宜,对于以个人研发为代表的对价格敏感的群体不太友好,并且不能很好的适应复杂测试环境的场合,比如测试者需要和被测信号的接入端保持一定距离时。因此,作为数字示波器发展的一个新方向,虚拟示波器因其小型化、模块化和低成本等特点吸引了越来越多的关注。本课题中的200MSPS虚拟示波器,去除了键盘,显示屏等硬件设备。同时充分利用生活中的Wi-Fi和USB,PC和移动终端资源,将人机操作的界面端和数据采集系统分开,将波形处理和显示的功能交由用户的终端设备去实现,。本文先简单介绍了国内外虚拟示波器领域的情况,再介绍了仪器的硬件原理,然后对仪器端和终端的软件功能需求进行了分析并设计了总体方案,主要针对以下几个部分来详细介绍设计与实现情况:（1）上位机的仪器驱动程序。这部分包括了触发通道、水平通道和垂直通道三大功能模块的设计,时基档位和垂直灵敏度的自动设置算法的设计,同时还包括对仪器端的任意波发生器功能模块的驱动程序。（2）上位机和ARM通讯的程序。通讯方式为USB接口和WiFi两种,程序包括上位机端的通讯程序和仪器端的通讯程序这两部分,设计到数据包和指令的设计,指令的发送、接收和执行等过程的设计,以及TCP通讯的非阻塞设计等。（3）上位机的界面设计和按钮控制的设计。界面设计包括多种布局的组合使用,菜单设计中用到了循环结构,按钮控制是针对特殊按钮进行控制逻辑的设计,同时在停止状态下对波形控制的软件设计。（4）ARM与FPGA的通讯程序。这部分包括并行总线的设计,数据读写的设计以及数据重整合处理的设计等。最后基于实验室现有硬件平台,对软件进行调试,并对主要功能进行测试。结果显示,USB接口和Wi-Fi方式都能实现数据通讯功能,界面和菜单的显示符合设计,驱动程序的自动设置功能工作正常,特殊按钮的控制功能工作正常,ARM与FPGA的数据传输,任意波形发生器功能也都表现正常。
陶文益[6]（2019）在《基于PXI平台的毫米波雷达信号测试与分析系统设计》文中指出毫米波雷达信号关系到雷达测量范围和精度,直接影响雷达的性能,因此在雷达设计、调试、检验、生产以及交付过程中都需要对毫米波雷达信号测试。本文以毫米波雷达信号为研究对象,设计基于PXI（PCI Extension for Instrument）平台的毫米波雷达信号测试与分析系统实现对毫米波雷达发射信号测试。具体来说,本文主要探讨与研究系统总体方案的设计、信号测试关键技术的研究和系统的实现。主要工作如下:（1）毫米波雷达信号测试与分析系统总体方案的设计。根据毫米波雷达的性能影响因素、欧洲电信标准协会标准以及中国对其的测试要求,确定了本系统需要测试的信号参数;根据系统需求分析,设计了基于PXI平台的毫米波雷达信号测试与分析系统总体方案。（2）毫米波雷达信号的时域、频域和时频域分析方法的研究。在信号的时域中利用信号自相关函数估计信号的调制周期。在信号的频域中提出改进的周期图法估计信号的功率谱,分析信号的工作频段、带宽、信号功率等参数。在信号时频域中,提出基于分数阶傅里叶变换的WVD（Wigner-Ville Distribution）方法抑制了WVD的交叉项,再采用峰值搜索法提取信号的瞬时频率曲线,估计信号的调制参数。在不同信噪比下,改进的时频分析方法与崔-威廉斯分布对比,仿真表明提高了估计调制参数的精度。（3）基于PXI平台的毫米波雷达测试与分析系统的实现。根据系统总体方案,设计采集两种信号源的硬件连接方案;以模块化思想将软件分成信号数据传输层、管理层和处理层,并实现每一个模块。（4）基于PXI平台的毫米波雷达信号的测试与分析系统的测试。利用实验设备对24GHz毫米波雷达的发射信号进行测试与分析,验证了系统的可行性;利用实验设备对模拟的调频连续波信号进行测试与分析,验证了系统的准确性。
杨嵘伟[7]（2019）在《基于BLF技术的输出调节及其在MEMS扭转微镜中的应用》文中认为MEMS（Micro-Electro-Mechanical-System）微镜是一种大小量级在微米级别的光学仪器,被广泛应用于图像扫描,光学通信,高清晰投影和医学成像等领域,在学术研究和工程应用方面受到人们的高度关注,成为众多学者的研究热门。而电磁驱动式扭转微镜,属于MEMS微镜中的一个子类别,由于其具有驱动电压小,对信号响应速度快,扫描范围广等特点,具有很好的应用价值,所以本文选用MEMS电磁扭转微镜作为研究对象。三角波信号在每一次扫描过程中具有匀速扫描的特点,因此三角波信号在条形码扫描等应用领域中,有良好的使用性能,所以解决对三角波信号的跟踪控制问题具有十分重要的工程应用意义。而在现代控制理论研究中,输出调节理论一直是一个热门研究方向。输出调节理论是解决伺服系统跟踪控制问题的一个重要实用的控制方法。因此本文使用输出调节理论作为控制方法,并结合BLF（Barrier Lyapunov function）技术,实现MEMS电磁扭转微镜对三角波参考信号的受限跟踪。本文具体研究工作包括如下几个方面:1.对实验平台中的MEMS电磁扭转微镜进行数学建模,建立微镜的数学模型,供之后使用输出调节理论为微镜系统设计内模和反馈控制器时使用。并在系统开环状态下验证所建微镜数学模型的有效性。2.研究一类非线性系统受限输出调节问题的解决方法。首先,根据内模原理,将原非线性系统的输出调节问题转换为加入内模结构后增广系统的稳定性问题,然后,使用Backstepping方法设计反馈控制器,使得增广系统实现Lyapunov稳定,进而解决原系统的输出调节问题。为了使得系统的跟踪误差受限,在设计反馈控制器时引入约束Lyapu nov函数（BLF技术）,使原系统对参考信号的跟踪误差不仅渐进趋于零,还将跟踪误差约束在一个设定的限制区间内,使得系统的跟踪误差被限制,不会过大。3.使用之前所建的MEMS电磁扭转微镜的数学模型,基于输出调节理论,为MEMS电磁扭转微镜设计内模结构和反馈控制器,并引入约束Lyapunov函数,使得MEMS电磁扭转微镜实现对外部输入的三角波参考信号的受限跟踪,并防止微镜的跟踪误差过大导致微镜与底部螺旋线圈发生碰撞。在微镜实验平台上完成MEMS微镜对三角波的受限跟踪实验,验证输出调节理论能够用于解决MEMS微镜的受限跟踪控制问题。
张晓红[8]（2018）在《基于FPGA多链路信号发生器的研制》文中研究说明随着电子与通信技术的迅猛发展,系统对测试信号的指标要求越来越高,对测试信号的种类需求趋于多样化,因此对高性能信号发生器的研究具有重要意义。为满足复杂系统的测试需求,对任意波信号发生器采样率,稳定性以及带宽等性能的研究有待提高。鉴于以上存在的问题,本文提出了基于“FPGA+高速DAC+调理电路”的多链路信号发生器的设计方案。（1）研究了波形合成的基本方法,对具有精度高、频率转换快等优点的直接数字频率合成（DDS）技术进行了研究,为后续研究奠定理论基础。（2）提出了基于FPGA为核心芯片的波形合成与数字调理方法,充分利用了FPGA高速并行运算与可重构的特性。采用并行结构的DDS技术完成了波形的合成和调制,包括标准波、任意波及调制波（AM,FM,2FSK以及SWEEP）的设计,实现了宽带信号的输出。利用压缩存储技术和抖动技术有效的改善了信号杂散,提高了输出波形质量。完成了数字信号幅度、偏置等性能的调理和高频信号FIR滤波设计。（3）采用子母板的设计方式将高速数字电路和模拟调理电路进行隔离,对FPGA外围电路、DA转换电路、AXIe总线接口以及调理电路进行了设计。完成了PCIe通信接口、指令解析、DA接口配置、存储器接口等FPGA内部逻辑设计和上位机界面的设计,实现了信号发生器的软硬件设计。（4）完成了多链路信号发生器软硬件的调试与验证,对系统输出的多种波形与各项性能指标进行了测试。系统测试结果表明:所研制的多链路信号发生器软硬件工作正常;实现了任意波形的产生和调制功能,输出波形的频率范围、精确度以及幅度和谐波指标均达到指标要求;实现了多链路、高采样率和宽带信号的输出,系统工作稳定可靠。
刘域[9]（2016）在《基于FPGA与DDS技术的任意波信号发生器设计》文中研究指明信号发生器广泛应用在航空航天、通信、电子测量等工业生产,科研、数学各领域、随着现代测试领域的不断拓展,被测设备的信号种类变得越来越复杂,传统的信号发生器已经不能满足实陈测试的需要。任意波形发生器的出现解决子这一难题，它不但以生成常见的测试激励信号，还可以通过波形编辑软件生成任意波形信号,给科研和生产带来了极大地便利,过去需要到现场调试时现在试可以在实验室进行。随着现代电子测量技术的快速发展,任意波形发生器正朝着小型化、智能化,虚似化、测试自动化的方向发展。本文首先介绍了信号发生器及虚拟仪器的历史背景和发展现状，阐述了直接数字频率合成技术（DDS）的原理和技术特点,并对DDS技术理想情况下的频谱和实际嫖散特性进行了分析。介绍了现场可编程门阵列（FPGA）及其开发软件Quartus Ⅱ的发展现状。然后，利用直接数字频率合成（DDS）技术和图形化虚拟仪器开发平台，设计了一个基于FPGA和DDS（直接数字频率合成）技术的虚拟任意被信号发生器。最后,经过对包括基于Laview的上位机虚拟仪器系统软件和基于FPGA与DDS的下性机系统硬件进行系统联合调试,结果表明，整个系统工作稳定，能够产生预定的函数信号和任意波信号。达到了预期的设计要求。基于FPGA和DDS的任意波信号发生器，具有很大的灵活性和良好地适用性，在不用改变硬件平台的情况下，能够随时对系统进行重构，升级与拓展。
王水鱼,刘域[10]（2015）在《在LabView平台下的任意波信号发生器设计》文中研究指明利用LabView图形化虚拟仪器开发平台,设计一个基于FPGA的DDS（直接数字频率合成）信号发生器。通过FPGA的下位机和LabView上位机的配合使之能够输出多种固定波形和任意波形,在不用改变硬件平台的情况下,能够随时对系统进行重构或拓展开发。
二、虚拟任意波信号发生器研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、虚拟任意波信号发生器研究（论文提纲范文）
（1）嵌入式可编程扫频信号发生器模块研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第二章 扫频信号发生器基本构成与理论分析 |
| 2.1 DDS工作原理 |
| 2.2 DDS基本结构 |
| 2.2.1 相位累加器 |
| 2.2.2 波形存储器 |
| 2.2.3 数模转换器 |
| 2.2.4 低通滤波器 |
| 2.3 DDS频谱分析 |
| 2.3.1 DDS理想频谱特性 |
| 2.3.2 DDS实际频谱特性 |
| 2.4 DDS技术特点 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 系统设计指标和硬件设计 |
| 3.1 系统的技术指标 |
| 3.2 硬件整体设计规划 |
| 3.3 MCU控制电路设计 |
| 3.4 串口通信电路设计 |
| 3.5 参数输入与显示电路设计 |
| 3.6 信号产生电路设计 |
| 3.6.1 AD9854 与MCU连接电路 |
| 3.6.2 AD9854 电源电路 |
| 3.6.3 参考时钟电路 |
| 3.6.4 方波产生电路 |
| 3.7 低通滤波电路设计 |
| 3.8 PCB设计 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 系统软件设计 |
| 4.1 μC/OSIII系统特性 |
| 4.2 .软件系统总体设计 |
| 4.2.1 软件工作流程 |
| 4.2.2 软件功能设计 |
| 4.2.3 软件任务分类 |
| 4.3 主要控制任务设计 |
| 4.3.1 控制信号产生模块任务 |
| 4.3.2 上位机通信任务 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 通信协议制定 |
| 5.1 整体方案设计 |
| 5.2 参考OSI模型 |
| 5.3 模型简化 |
| 5.4 确定各层协议 |
| 5.5 协议制定 |
| 5.5.1 ModBus_RTU 协议 |
| 5.5.2 参数设置 |
| 5.5.3 协议制定 |
| 5.6 串口通信测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 系统测试与结果分析 |
| 6.1 测试方法 |
| 6.2 波形测试 |
| 6.2.1 正弦波波形测试 |
| 6.2.2 方波波形测试 |
| 6.2.3 调制波波形测试 |
| 6.3 频率稳定度测试 |
| 6.4 幅频特性和扫频测试 |
| 6.4.1 幅频特性测试 |
| 6.4.2 扫频测试 |
| 6.5 相位噪声与杂散测试 |
| 6.5.1 相位噪声测试 |
| 6.5.2 杂散测试 |
| 6.6 测试结果与总结分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（2）基于FPGA的长时间序列信号发生器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 信号发生器的国内外研究现状及应用 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 第2章 设计目标与系统整体方案设计 |
| 2.1 预期设计技术指标 |
| 2.2 整体方案设计思路 |
| 2.2.1 方案概述 |
| 2.2.2 信号发生器系统工作流程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于FPGA的长时间序列信号发生器硬件设计 |
| 3.1 信号发生器的硬件开发平台 |
| 3.2 信号发生器系统硬件架构 |
| 3.3 信号发生器系统硬件核心部件选型 |
| 3.3.1 RT选型 |
| 3.3.2 可重配置FPGA机箱选型 |
| 3.3.3 I/O模块选型 |
| 3.4 滤波器设计 |
| 3.4.1 滤波器选型分析 |
| 3.4.2 滤波器电路设计 |
| 3.4.3 滤波仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于FPGA的长时间序列信号发生器软件设计 |
| 4.1 信号发生器的软件开发平台 |
| 4.2 程序总体框架构建 |
| 4.2.1 系统软件结构 |
| 4.2.2 上位机、RT、FPGA各部分的分工 |
| 4.3 上位机程序 |
| 4.3.1 下发信号参数 |
| 4.3.2 信号总段数判断 |
| 4.3.3 上位机与RT间数据通信 |
| 4.3.4 上位机前面板设计 |
| 4.4 RT程序 |
| 4.4.1 FPGA配置 |
| 4.4.2 系统状态与FPGA监控 |
| 4.5 FPGA程序 |
| 4.5.1 信号参数计算处理 |
| 4.5.2 数据输出 |
| 4.5.3 FPGA与 RT间数据通信 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于FPGA的长时间序列信号发生器系统性能测试 |
| 5.1 波形种类测试 |
| 5.2 波形幅值测试 |
| 5.3 波形频率测试 |
| 5.4 系统稳定性测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）多功能模拟信号测试模块硬件设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 本文的研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的研究意义 |
| 1.4 本论文的主要内容及结构安排 |
| 第二章 多功能模拟信号测试模块总体方案设计 |
| 2.1 总体方案设计 |
| 2.2 数字化仪方案设计 |
| 2.3 频率计方案设计 |
| 2.4 任意波发生器方案设计 |
| 2.5 小型化低功耗设计原则 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 多功能模拟信号测试模块硬件电路设计 |
| 3.1 数字化仪硬件电路设计 |
| 3.1.1 信号输入模拟通道设计 |
| 3.1.2 触发通道电路的指标分析及设计 |
| 3.1.3 数据采集与大容量高速存储电路设计 |
| 3.2 频率计硬件电路设计 |
| 3.2.1 频率计输入模拟通道设计 |
| 3.2.2 基准时钟参考电路设计 |
| 3.2.3 可编程逻辑器件的选型 |
| 3.3 任意波发生器硬件电路设计 |
| 3.3.1 高速波形存储电路设计 |
| 3.3.2 数模转换电路设计 |
| 3.3.3 滤波电路设计 |
| 3.3.4 信号幅度控制电路设计 |
| 3.3.5 可编程逻辑器件的选型 |
| 3.4 模块功能可重构硬件可组态设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多功能模拟信号测试模块数字逻辑设计 |
| 4.1 数字化仪的数字逻辑设计 |
| 4.1.1 模数转换器的配置 |
| 4.1.2 高速串行数据接收及串并转换处理 |
| 4.1.3 高速数据采集实时存储模块 |
| 4.2 频率计的数字逻辑设计 |
| 4.2.1 高分辨率分相测频模块分析与设计 |
| 4.2.2 多周期同步测周模块分析与设计 |
| 4.2.3 脉冲参数测量模块分析与设计 |
| 4.2.4 频率计的误差分析 |
| 4.3 任意波发生器的数字逻辑设计 |
| 4.3.1 直接数字频率合成模块设计 |
| 4.3.2 高速SSRAM读写模块设计 |
| 4.3.3 数字调制模块设计与实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 模块功能测试与分析 |
| 5.1 数字化仪功能测试 |
| 5.2 频率计功能测试 |
| 5.3 任意波发生器功能测试 |
| 5.4 三种功能联合测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 课题结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）微波功率放大器行为模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 功率放大器模型种类概述 |
| 1.3 频域行为级模型国内外研究动态 |
| 1.3.1 S参数 |
| 1.3.2 热态S参数 |
| 1.3.3 X参数 |
| 1.3.4 S函数模型 |
| 1.3.5 卡迪夫模型 |
| 1.3.6 QPHD模型 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 K参数原理 |
| 2.1 放大器非线性特性 |
| 2.2 K参数原理推导 |
| 2.3 K参数相位关系推导 |
| 2.3.1 相位的定义 |
| 2.3.2 交叉频率相位的定义 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 K参数模型提取平台 |
| 3.1 K参数模型仿真提取平台 |
| 3.1.1 K参数模型仿真提取 |
| 3.1.2 K参数模型的实现 |
| 3.1.3 反射波多项式展开阶数确定 |
| 3.1.4 K参数仿真模型的验证 |
| 3.2 K参数模型测试提取平台 |
| 3.2.1 测试平台选择 |
| 3.2.2 K参数模型测试平台原理仿真 |
| 3.2.3 绝对校准技术 |
| 3.2.4 针对记录入射波的数据处理 |
| 3.2.5 最简K参数提取平台 |
| 3.2.6 针对功率放大器的K参数提取平台 |
| 3.3 负载牵引取点方法研究 |
| 3.3.1 扇形取点法 |
| 3.3.2 蜂窝取点法 |
| 3.3.3 蜂窝取点法验证 |
| 3.3.4 应用蜂窝取点法的K参数 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 行为模型级联效应研究 |
| 4.1 S参数级联特性推导 |
| 4.2 K参数级联特性研究 |
| 4.2.1 源牵引能力分析 |
| 4.2.2 负载牵引能力分析 |
| 4.2.3 K参数级联能力验证 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 基于K参数的二端口器件模型研究 |
| 5.1 针对限幅器进行K参数提取 |
| 5.2 针对太赫兹三倍频器进行K参数提取 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（5）200MSPS虚拟示波器的软件模块设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 第二章 系统总体方案的设计 |
| 2.1 示波器软件平台的分析和选取 |
| 2.1.1 终端上位机平台 |
| 2.1.2 仪器端通讯控制平台 |
| 2.2 示波器仪器端硬件组成原理介绍 |
| 2.3 软件系统的功能需求分析 |
| 2.4 软件总体方案设计 |
| 2.5 本课题的重点难点分析 |
| 2.6 本章总结 |
| 第三章 上位机终端的软件设计 |
| 3.1 基于消息机制的MVC程序设计模式 |
| 3.2 程序流程设计 |
| 3.3 仪器驱动程序设计 |
| 3.3.1 仪器开启与关闭和数据采集模块的设计 |
| 3.3.2 功能模块的设计 |
| 3.3.3 自动设置模块的算法设计 |
| 3.3.4 任意波发生器的驱动程序设计 |
| 3.4 通讯模块的设计 |
| 3.4.1 数据包格式和指令设计 |
| 3.4.2 上位机的发送设计 |
| 3.4.3 上位机的接收设计 |
| 3.5 界面设计和按钮控制设计 |
| 3.5.1 布局方式的选择 |
| 3.5.2 界面总体的设计 |
| 3.5.3 菜单结构的设计 |
| 3.5.4 特殊按钮控制设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 仪器端的ARM软件设计 |
| 4.1 ARM软件的总体架构设计和主函数流程设计 |
| 4.2 Flash与 SRAM空间分配设计 |
| 4.3 监控模块设计与时钟配置 |
| 4.4 与上位机通讯模块的设计 |
| 4.4.1 通信方式选择的设计与初始化设置 |
| 4.4.2 TCP通讯的非阻塞设计 |
| 4.4.3 指令的执行设计 |
| 4.4.4 波形数据的数据包设计 |
| 4.4.5 任意波发生器的软件设计 |
| 4.5 与FPGA通讯模块的设计 |
| 4.5.1 并行总线的设计 |
| 4.5.2 总线通讯软件设计 |
| 4.5.3 数据重整合算法的设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 系统测试与功能验证 |
| 5.1 软件调试及功能测试平台 |
| 5.2 关键技术测试及功能验证 |
| 5.2.1 界面设计验证 |
| 5.2.2 仪器端与上位机终端的数据通讯功能验证 |
| 5.2.3 驱动程序的自动设置功能验证 |
| 5.2.4 ARM与 FPGA的数据通讯功能验证 |
| 5.2.5 特殊按钮的控制功能验证 |
| 5.2.6 任意波发生器功能验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 课题总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（6）基于PXI平台的毫米波雷达信号测试与分析系统设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及其研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 车载毫米波雷达研究现状 |
| 1.2.2 雷达测试的研究现状 |
| 1.2.3 毫米波雷达信号测试研究现状 |
| 1.3 本论文的主要工作和安排 |
| 第二章 系统总体方案设计 |
| 2.1 毫米波雷达信号的测试参数 |
| 2.1.1 毫米波雷达的工作原理 |
| 2.1.2 毫米波雷达关键性能的影响参数 |
| 2.1.3 毫米波雷达的测试标准及其信号测试参数 |
| 2.2 PXI平台构成的信号测试与分析系统 |
| 2.2.1 传统雷达信号测试的方法 |
| 2.2.2 测试与分析系统的需求分析 |
| 2.2.3 测试与分析系统的总体设计方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 毫米波雷达发射信号的分析方法 |
| 3.1 常见的毫米波雷达信号 |
| 3.1.1 锯齿波线性调频信号 |
| 3.1.2 三角波线性调频信号 |
| 3.2 时域和频域分析方法 |
| 3.2.1 时域的时间参数估计方法 |
| 3.2.2 频域估计功率谱的方法 |
| 3.2.3 频域的参数分析 |
| 3.3 时频域分析方法 |
| 3.3.1 调频连续波信号的瞬时频率 |
| 3.3.2 调频连续波信号的时频分析方法 |
| 3.3.3 基于FRFT的 WVD调频连续波信号时频分布 |
| 3.3.4 基于时频分布和峰值搜索的调频连续波信号参数估计 |
| 3.3.5 仿真实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 毫米波雷达信号的测试与分析系统设计与实现 |
| 4.1 测试与分析系统的硬件连接 |
| 4.1.1 采集毫米波雷达实物信号的硬件连接 |
| 4.1.2 模拟雷达信号的硬件连接 |
| 4.2 测试与分析系统的软件设计 |
| 4.2.1 系统的软件总体设计方案 |
| 4.2.2 信号数据传输层实现 |
| 4.2.3 信号数据管理层实现 |
| 4.2.4 信号数据处理层实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 毫米波雷达信号测试与分析系统实验结果与分析 |
| 5.1 毫米波雷达实物测试系统实验 |
| 5.1.1 实验设备 |
| 5.1.2 实物实验结果与分析 |
| 5.2 模拟信号测试系统实验 |
| 5.2.1 实验设备 |
| 5.2.2 实验结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（7）基于BLF技术的输出调节及其在MEMS扭转微镜中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 输出调节理论的研究现状 |
| 1.2.1 线性输出调节问题 |
| 1.2.2 非线性输出调节问题 |
| 1.2.3 非线性鲁棒输出调节问题 |
| 1.2.4 非线性全局鲁棒输出调节问题 |
| 1.3 MEMS微镜的研究背景和发展现状 |
| 1.3.1 MEMS微镜的研究背景 |
| 1.3.2 MEMS微镜的发展现状 |
| 1.3.3 MEMS微镜的不同分类 |
| 1.4 论文研究内容和结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 预备知识和理论介绍 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非线性系统Lyapunov稳定性 |
| 2.3 Backstepping方法(反步法) |
| 2.4 约束Lyapunov函数(BLF技术) |
| 2.5 非线性系统输出调节理论基础 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 MEMS电磁扭转微镜平台介绍和数学建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MEMS电磁扭转微镜的组成 |
| 3.3 MEMS电磁扭转微镜的实验平台 |
| 3.4 MEMS电磁扭转微镜的数学建模 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 一类非线性系统的受限输出调节问题求解 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 输出调节问题的描述 |
| 4.3 系统内模设计和问题转换 |
| 4.4 增广系统反馈控制器设计 |
| 4.5 数值例子 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 MEMS电磁扭转微镜对三角波信号的受限跟踪控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MEMS微镜输出调节问题的描述 |
| 5.3 MEMS微镜系统的内模设计 |
| 5.4 MEMS微镜的反馈控制器设计 |
| 5.5 实验和结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 工作总结 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）基于FPGA多链路信号发生器的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 信号发生器的发展历史 |
| 1.3 国内外研究与现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 任意波发生器的理论基础 |
| 2.1 频率合成技术 |
| 2.2 DDS原理及其结构 |
| 2.2.1 基本原理与结构 |
| 2.2.2 DDS的性能分析 |
| 2.3 DDS输出误差分析 |
| 2.4 改进结构的DDS技术 |
| 2.5 AXIe总线技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 任意波调制与调理的仿真设计 |
| 3.1 信号发生器的总体设计 |
| 3.2 任意波的设计与仿真 |
| 3.3 调制波形的设计与仿真 |
| 3.3.1 幅度调制 |
| 3.3.2 频率调制 |
| 3.3.3 频移键控调制 |
| 3.3.4 扫频信号调制 |
| 3.4 波形信号的数字调理 |
| 3.4.1 数字滤波器的设计 |
| 3.4.2 幅度和偏置调理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 任意波发生器软硬件的实现 |
| 4.1 系统整体硬件架构的设计 |
| 4.2 FPGA型号的选择 |
| 4.3 FPGA外围电路的设计 |
| 4.3.1 配置电路的设计 |
| 4.3.2 D/A数模转换电路 |
| 4.3.3 外围存储电路的设计 |
| 4.3.4 AXIe总线通信设计 |
| 4.4 时钟电路的设计 |
| 4.5 系统电源的设计 |
| 4.6 信号调理电路的设计 |
| 4.6.1 滤波器的选择与设计 |
| 4.6.2 放大电路的设计 |
| 4.7 系统上位机软件设计 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 系统测试与结果分析 |
| 5.1 波形测试验证 |
| 5.2 波形指标分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 附录 |
| 致谢 |
（9）基于FPGA与DDS技术的任意波信号发生器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的目的及意义 |
| 1.2 信号发生器历史背景与发展现状 |
| 1.3 虚拟仪器概述 |
| 1.3.1 虚拟仪器的概念 |
| 1.3.2 虚拟仪器的组成 |
| 1.3.3 虚拟仪器的发展现状及展望 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 2 DDS工作原理 |
| 2.1 DDS原理和结构 |
| 2.2 DDS的技术特点 |
| 2.3 DDS的频谱分析 |
| 2.3.1 理想情况下频谱分析 |
| 2.3.2 DDS实际杂散特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于FPGA的DDS信号发生器设计 |
| 3.1 FPGA简单介绍 |
| 3.2 Verilog HDL语言 |
| 3.3 Quartus II开发环境 |
| 3.4 信号发生器的各模块设计 |
| 3.4.1 DDS的设计 |
| 3.4.2 波形存储器RAM设计 |
| 3.4.3 串口模块设计 |
| 3.5 FPGA整体结构设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 FPGA系统外围硬件电路设计 |
| 4.1 FPGA核心板介绍 |
| 4.2 JTAG接口电路 |
| 4.3 DAC模块 |
| 4.4 系统电源模块 |
| 4.5 时钟模块 |
| 4.6 滤波模块 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于Labview的信号发生器上位机设计 |
| 5.1 控制面板的创建 |
| 5.2 各单元模块功能介绍及程序框图设计 |
| 5.2.1 固定波形生成模块 |
| 5.2.2 任意波形生成模块 |
| 5.2.3 串口通信模块 |
| 5.2.4 波形输出模块 |
| 5.3 软件设计流程 |
| 5.4 波形验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 系统调试及结果分析 |
| 6.1 固定波的产生 |
| 6.2 任意波形产生 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文情况 |
（10）在LabView平台下的任意波信号发生器设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 DDS的基本概念 |
| 2 系统设计方案 |
| 2 . 1 总体设计框图 |
| 2 . 2 基于Lab View上位机信号发生器设计 |
| 3 实验结果及结论 |
四、虚拟任意波信号发生器研究（论文参考文献）
- [1]嵌入式可编程扫频信号发生器模块研究[D]. 阚绍佑. 西安石油大学, 2021(09)
- [2]基于FPGA的长时间序列信号发生器设计[D]. 张羽圣. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [3]多功能模拟信号测试模块硬件设计与实现[D]. 伊思默. 电子科技大学, 2020(07)
- [4]微波功率放大器行为模型研究[D]. 谢成诚. 电子科技大学, 2020(07)
- [5]200MSPS虚拟示波器的软件模块设计[D]. 黄海明. 电子科技大学, 2019(01)
- [6]基于PXI平台的毫米波雷达信号测试与分析系统设计[D]. 陶文益. 合肥工业大学, 2019(01)
- [7]基于BLF技术的输出调节及其在MEMS扭转微镜中的应用[D]. 杨嵘伟. 华南理工大学, 2019(01)
- [8]基于FPGA多链路信号发生器的研制[D]. 张晓红. 长安大学, 2018(02)
- [9]基于FPGA与DDS技术的任意波信号发生器设计[D]. 刘域. 西安理工大学, 2016(04)
- [10]在LabView平台下的任意波信号发生器设计[J]. 王水鱼,刘域. 微型机与应用, 2015(21)