开题报告(张璐)-326

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1、中北大学信息商务学院毕业设计开题报告学生姓名：张璐学号：08050741X06学院、系：信息商务学院专业：通信工程论文题目：基于CPLD的频率测量计的设计指导教师：邢杰2012年3月9日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.1本设计的研究背景频率计又称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。在测试通讯、微波器件或产品时，常常需要测量频率，频率测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要。而通常这些测量都是较复杂的信号，如含有复杂频率成分、调制的或含有未知频率分量的、频率固定的或

2、变化的、纯净的或叠加有干扰的等等。传统的频率计通采用组合电路和时序电路等大量的硬件电路构成，产品不但体积较大，运行速度慢，而且测量低频信号时不宜直接使用[1]。由于微电子技术和计算机技术的发展，数字频率计都在不断地进步着，灵敏度不断提高，频率范围不断扩大，功能不断地增加。以单片机为核心的测量控制系统层出不穷，在被测信号中，较多的是模拟和数字开关信号，而且还经常遇到以频率为参数的被测信号，例如流量、转速、晶体压力传感器以及经过参量—频率转换后的信号等。MCS—51系列单片机具有体积小，功能强，性能价格比较高等特点，因此被广泛应用于工业控制和智能化仪器，仪表等领

3、域[2]。CPLD是一种新兴的高密度大规模可编程逻辑器件，它具有门阵列的高密度和PLD器件的灵活性和易用性，目前已成为一类主要的可编程器件。可编程器件的最大特点是可通过软件编程对器件的结构和工作方式进行重构，能随时进行设计调整而满足产品升级。由于CPLD具有连续连接结构，易于预测延时，使电路仿真会更加准确，且编程方便，速度快，集成度高，价格低，从而系统研制周期大大缩短，产品性能价格比提高。因为频率信号抗干扰性强、易于传输,可以获得较高的测量精度。此设计既结合了CPLD，是一种可以测量频率的工具，在现实生活中我们用到的频率测量计可以测量信号等其他需要的设备的数

4、据。在工程上帮助对一些信号的干扰与否进行详细辅助检测，在相关的工程上提供了很重要的作用[3]。如果要测量的信号中有噪声、谐波或寄生分量，尽量不要使用微波计数器。在选择测量仪器之前必须了解待测信号的所有特性，附非肯定待测信号是纯净（无噪声干扰）、平稳、单一频率成分，否则应该在制订测试方案前用频谱分析仪先观测待测信号中的干扰信号及噪声电平，然后看计数器的性能是否能允许这些干扰并仍能成功地完成频率的测量[9]。还有些计数器可以测量信号电平、周期、脉宽和脉冲频率，选择这样的计数器可以使测试方案中使用的测试仪器更少[4]。1.2频率测量计国内外研究现状目前，市场上的频

5、率计厂家可分为三类：中国大陆厂家，中国台湾厂家，欧美国家，其中，欧美频率计厂家所占有的市场份额最大[5]。欧美频率计厂家主要有：PendulumInstruments和Agilent科技。PendulumInstruments公司是一家瑞典公司，总部位于瑞典首都斯德哥尔摩。Pendulum公司源于Philips公司的时间、频率部门，在时间频率测量领域具有40多年的研发经历。PendulumInstruments公司常规频率计型号主要有CNT-91、CNT-90、CNT-81、CNT-85。同时，PendulumInstruments公司还推出铷钟时基频率计C

6、NT-91R、CNT-85R[6]。以及微波频率计CNT-90XL（频率测量范围高达60G）Agilent科技公司是一家美国公司，总部位于美国的加利福尼亚。Agilent科技公司成立于1939年，在电子测量领域也有着70多年的研发生产经历。Agilent科技公司的常规频率计信号主要有：53181A、53131A、53132A。同时，Agilent科技公司还推出微波频率计：53150A，53151A，53152A（频率测量范围最高可达46G）[7]。以频率计为基础的相关商品，有微波频率计（例如北京北科普源的TD5204D微波频率计），高精度通用计数器（例如北京

7、北科普源的EE3386），计时计频器（例如北京北科普源6666），高性能频率计时器，数字频率计数器，通用计数器等等[8]。随着科学技术的发展，用户对电子计数器也提出了新的要求。对于低档产品要求使用操作方便，量程（足够）宽，可靠性高，价格低。而对于中高档产品，则要求有高分辨率，高精度，高稳定度，高测量速率；除通常通用计数器所具有的功能外，还要有数据处理功能，统计分析功能，时域分析功能等等，或者包含电压测量等其他功能。这些要求有的已经实现或者部分实现，但要真正完美的实现这些目标，对于生产厂家来说，还有许多工作要做，而不是表面看来似乎发展到头了[9]。在测试通讯、

8、微波器件或产品时，常常需要测量频率，通常这些都是较复