基于DDS和FPGA技术的高动态扩频信号源的研究

作者：时间：2010-10-06 来源：网络收藏

在本文介绍的信号源中,载波频率围绕中心频率10.7MHz做线性变化,线性变化的范围Y和速率X由用户从键盘输入。软件实现的方法是利用单片机的定时中断,每500微秒计算一次频率,并转化为频率控制字,写入AD9854。为了提高精度,模拟连续变化,定时的时间越短越好。而单片机内部计算的效率很低,因此为了减少中断服务程序的计算量,可以在中断开始之前把一部分需要用到的参数先计算出来:

载波频率变化的步长: STEP=X×t=X×500μs

一个状态内的变化总次数:TOTAL COUNT=Y/STEP=Y/(X×t)

步长对应的频率转换字:SFTW=STEP×248/REFCLOCK

计算出上述三个参数之后,在中断服务子程序中只需设置一个计数器COUNT,根据所在的状态(如图2所示的0或1,2,3),用中心频率的频率转换字CENTER FTW加上或者减去SFTW×COUNT,再送至AD9854中即可。

当然,也可以将事先计算好的数据存储起来,再查表,减少中断响应时间,但是这样存储的数据量比较大:以X=2.0Hz/s,Y=40kHz,500μs中断一次为例,就至少要存储40M个数据。如果存储的数据过少,所模拟的变化就不够连续。因此,前述方案较好。

实际上,在载波变化的同时,伪码的频率也应该发生相应的变化,变化的方法也是用单片机定时改变AD9850的频率控制字,具体的软件技术同AD9854,此处不再赘述。

3 高动态扩频仿真信号源的软件流程

信号源主程序的流程如图3所示。程序初始化包括对AD9850和AD9854的复位,设置AD9850和AD9854缺省值,设置数据和伪码的组别初值。液晶显示共有八个显示画面,第二屏至第七屏提示用户输入各个参数。需要设定的参数有:数据码组、伪码码组、帧码容错数、载波变化范围、载波变化率、伪码变化率、输出幅度衰减方式等。然后单片机同时工作在中断和查询方式。如果查询到‘重新设定’的键被按下,就禁止中断,重新输入参数,再开中断模拟新的参数条件下的信号。