基于fpga的数字锁相放大器设计

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1、桂林工学院硕士学位论文基于FPGA的数字锁相放大器设计姓名：李静申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：陆绮荣20080401桂林工学院硕士学位论文摘要微弱信号检测是随着工程应用而不断发展的一门学科。对于强噪声背景环境下微弱信号检测方法的研究是信号处理技术中的综合技术和尖端领域，随着社会及科技的发展，微弱信号检测己经在物理、化学、天文、生物、医学以及多种工程应用领域得到了相当广泛的应用，在国内外越来越得到重视。锁相放大器是实现噪声中微弱信号参量测量的一种有效检测装置。国内外早期进行的主要是模拟型锁相放大器研制，但模拟式锁相放

2、大器由于模拟器件的限制，它存在同频困难、积分时间短等很多难以克服的问题。而基于FPGA技术的数字式锁相放大器，它克服了模拟锁相放大器的这些缺陷，并具有功能可灵活定制、处理能力强、数据吞吐率大、实时性好等优点，数字式锁相放大器成为锁相放大器进一步发展的趋势。数字锁相放大器己成为当前微弱信号检测的主要仪器，其功耗低、可靠性高等突出特征，目前已广泛应用于军事国防、家用电器、网络通讯、工业控制等各个领域。为满足运算速度快、实时性强、精度要求高等要求，我们选用了ALTERA公司的ACEX1K系列的EPlKl00芯片为核心进行系统设计。本文围绕数字锁

3、相放大器的设计，介绍了微弱信号的检测方法、检测原理，模拟锁相放大器的工作原理，分析了模拟锁相放大器检测微弱信号存在的局限性。提出了基于FPGA技术的数字锁相放大器的设计方案，详细介绍了系统的构成、特点以及系统的设计过程。在此基础上，结合数字锁相放大器的相关检测原理，给出了数字锁相放大器的整体设计，着重从相关检测原理算法和移相算法等软件上对数字锁相放大器的设计作了详细分析。最后，在实验室环境下，对实际被噪声淹没的uV级信号进行测试，实验结果表明该数字锁定放大器，在信噪比大于．58dB时，系统检测结果与理论计算值的相对误差为0．89％关键词：

4、微弱信号检测，锁相技术，数字锁相放大器，FPGA，VHDL桂林工学院硕士学位论文ABSTRACTneweal【sig【laleX锄ir嘶onisadisCiplillewmChdevelopsuIlCe嬲iIl酉y谢m也eprojectapplication．I沁g砒1clillgnles缸ongnoiseback毋．0mldenVirDment，也ewea：ksig磁dex戤ninationmenlodresearChiscomprehensiVetccllIlologyandState—o二硼domajniIltllesigI谢pr0

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