基于cpld与dds的多模信号发生器研究与设计

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1、中北大学学位论文分类号：TP391.41单位代码：10110学号：S20070694中北大学硕士学位论文基于CPLD与DDS的多模信号发生器研究与设计硕士研究生刘哲指导教师韩焱（教授）学科专业通信与信息系统2010年4月28日78中北大学学位论文基于CPLD与DDS技术的多模信号发生器研究与设计摘要在现代军事通信与探测技术中，为了提高主动式无线探测系统的抗干扰能力，需要在系统发射端提供各种模式信号。现阶段对于信号的抗干扰研究大多数集中在对信号频率的研究，包括跳频、扩频信号，或是在信号编码时提高信号承载内容的复杂程度，增强为随机信号的应用等方面。但是利用信号调制

2、模式的改变来设计信号发生器，从而增强信号抗干扰能力的设备还很少涉及。本文在此基础上利用直接数字频率合成技术，在软件无线电思想的指导下，通过使用先进的CPLD控制技术，FLASH数据存储技术相结合，设计了一种在时间连续的条件下，按设计任意改变输出信号调制模式的多模信号发生器。本系统主要由CPLD控制系统，DDS信号发生系统和FLASH存储系统三部分组成。论文首先介绍了多模信号发生器的工作原理与系统构成。其中包括DDS工作原理、多模信号切换实现方法，系统的硬件设计选择和系统整体框架结构设计。第三章以系统的硬件设计为主，包括DDS发生系统的芯片选择与功能实现、CPL

3、D器件的分析与硬件设计、FLASH芯片的选型与接口规划，同时利用VHDL语言开发了时序控制电路并设计了相关系统的外围电路与信号输出后的滤波器设计。第四章以系统软件流程图为基础，将软件设计从实现功能上分为三个部分，包括UFM存储的软件设计、FLASH存储的软件设计和实现信号产生的软件设计。随后介绍了信号控制字与模式控制字的设计原则，设计了系统生成CHIRP信号、BPSK信号、FSK信号和4级M序列伪随机信号的软件流程。最后完成了系统的多模信号切换机制的软件设计。在完成了软、硬件设计的基础上，本文在第五章进行了硬件调试试验和软件的数据分析，并对系统进行了总结。通过

4、本系统从思想、理论出发到信号发生器的设计完成、基本功能的实现，提出了一种提高通信过程中抗干扰能力的创新型解决方法。系统的完成不但可以广泛应用于现有的无线探测、通信设备，而且为在实验室条件下信号的设计发生与研究，提供实际的参考价值。关键词：无源定位，到达时差，定位算法，BP神经网络，RBF神经网络78中北大学学位论文78中北大学学位论文78中北大学学位论文目录摘要II目录4第一章绪论71.1研究背景与意义71.2发展现状与未来趋势81.3本文的研究内容9第二章多模信号发生器的工作原理与总体设计102.1多模信号发生器的工作原理102.1DDS的工作原理112.1

5、.2多模信号转换的实现方法142.2多模信号发生器的方案选择152.3系统总体结构162.4总体指标及模块技术指标172.6本章小结18第三章多模信号发生器系统电路设计183.1DDS信号发生器硬件设计183.1.1DDS硬件电路芯片选择183.1.2AD9852芯片介绍与功能实现203.1.3AD9852的功能实现213.1.4AD9852外围电路硬件设计233.2CPLD控制系统设计263.2.1控制系统功能介绍263.2.2CPLD芯片介绍及选择273.2.3CPLD芯片外围接口电路设计313.3FLASH存储系统设计333.3.1FLASH芯片介绍与选

6、型333.3.2FLASH芯片接口设计343.4VHDL语言设计控制CPLD程序设计3578中北大学学位论文3.5低通滤波器设计373.6电源设计403.7本章小结41第四章多模信号发生器系统软件与信号实现设计434.1软件总体设计434.1.1软件总体功能设计434.1.2总体数据流程设计434.2软件功能模块分解444.2.1UFM模块设计444.2.2FLASH模块设计454.2.3CPLD读取并配置DDS芯片设计464.3.信号产生软件设计474.3.1信号数据设计474.3.2多模信号产生软件设计544.3.3多模信号输出转换程序设计614.4本章小

7、结65第五章系统调试结果与分析665.1电路系统调试与实验665.1.1电路系统硬件实现665.1.2DDS调试总结675.1.3系统实验结果与分析685.2软件系统调试与实验725.2.1软件系统调试725.2.2软件调试实验结果分析745.2.3软件调试总结745.3本章小结74第六章结论与展望7578中北大学学位论文第一章绪论1.1研究背景与意义随着当今社会信息化，电子化的快速发展，无线通信技术越来越受到世界的关注。特别是在军事现代化技术逐渐成熟的今天，军事通信与测量作为保证现代化作战的主要方式，如果军事无线通信设备或无线控制设备没有必要的抗干扰措施，在

8、现代化战争的大规模对抗环境下，就会出现