基于FPGA的等精度频率及相位计设计

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1、Q260046902专业做论文西南科技大学毕业设计（论文）题目名称：基于FPGA的等精度频率与相位计设计年级：2003级■本科□专科学生学号：20035070学生姓名：刘智超指导教师：方艳红赵海龙学生单位：信息工程学院技术职称：讲师助教学生专业：生物医学工程教师单位：信息工程学院西南科技大学教务处制西南科技大学本科生毕业论文IV基于FPGA的等精度频率与相位计设计摘要：频率、相位是信号最重要的两个特征值，把握了它们，就可以基本把握一个信号。因此研制高精度的频率与相位测量设备具有十分重要的意义。本文介绍了基于FPGA的等精度频率与相位计的设计，包括硬件和

2、软件设计，设计主要分为三个模块：计数模块、计算模块和显示模块，计数模块对被测信号周期数进行计数，计算模块对信号处理模块输出的数据进行计算，最后计算结果由显示模块显示。实验结果表明，这种基于FPGA的方法可以对频率、相位以及脉宽进行测量，并在精度和处理速度都达到实际计要求，由此可以看出，本课题有其发展空间和实际价值。关键词：等精度；频率与相位计；FPGA西南科技大学本科生毕业论文IVTheDesignofEqualPrecisionFrequencyandPhaseMeterBasedonFPGAAbstract:Frequencyandphaseare

3、twoimportantcharacteristicsofasignal.Graspingthesetwocharacteristicsmeansthatwecouldbasicallygraspasignal.Soitisverysignificanttodevelopahighprecisionfrequencyandphasemeter.ThedevelopmentofanequalprecisionfrequencyandphasemeterbasedonFPGAisintroducedinthispaper,mainlyaboutthedes

4、ignofhardwareandsoftware.TheDesignmainlyincludesthreemodules:countingmodule,calculatingmoduleanddisplayingmodule.Thenumberofperiodofasignaliscountedbycountingmodule,datafromcountingmoduleiscomputedbycalculatingmodule,andfinallytheresultfromcalculatingmoduleisshowedbydisplayingmo

5、dule.ThemeasureresultsshowthatfrequencyandphasemeterbasedonFPGAcouldscalefrequency,phaseandpulsewidth,andcouldmeetrequiresofspeedandprecision.Therefore,thisdesignwilltakeupanimportantpositioninthefutureandhavepracticalvalue.Keywords:equalprecision,frequencyandphasemeter,FPGA西南科技

6、大学本科生毕业论文IV目录第一章绪论11.1课题背景及意义11.2国内外研究状况和进展11.3本文主要工作及内容安排3第二章等精度频率相位计的基本原理52.1频率测量的基本原理52.2相位测量原理62.2.1模拟式直读相位计62.2.2基于傅立叶变换测量相位72.2.3自动数字测相82.2.4脉宽、占空比测量10第三章等精度频率相位计硬件结构以及实现113.1FPGA器件及设计开发板介绍113.1.1FPGA简介113.1.2设计所用开发平台（Create-SOPC1000A1CT）简介133.2系统模块结构133.2.1信号处理模块143.2.2数据

7、处理163.2.3显示模块18第四章等精度频率相位计设计软件实现及结果仿真204.1VHDL语言简介204.2系统的软件实现214.2.1信号处理模块的VHDL实现224.2.2译码显示模块实现234.3系统仿真244.3.1信号处理模块仿真254.3.2计算模块仿真264.3.3译码模块264.3.4系统结果仿真274.3.5测量结果以及误差分析29第五章系统调试315.1系统引脚约束及功能315.2系统调试32结论34西南科技大学本科生毕业论文IV致谢35参考文献36西南科技大学本科生毕业论文第一章绪论1.1课题背景及意义频率、相位是现代数字信号的

8、基本也是最重要的特征。在电子信号测量中，频率测量是最基本的测量量之一，工程中很多测量，如用振弦