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DSP實(shí)現(xiàn)EAS掃頻信號(hào)源設(shè)計(jì)(一)

作者: 時(shí)間:2013-09-25 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
范圍為8.2MHz±-O.5MHz,將該lMHz頻率跨度等分為32個(gè)頻點(diǎn),于是相鄰頻點(diǎn)之間的頻率間隔Δf=1MHz/31=0.0323MHz。如果掃頻信號(hào)的掃頻周期為 180Hz(即5.6ms),則每個(gè)頻點(diǎn)占用的時(shí)間為ΔT=5.6ms/3l=181pμs。該ΔT又分為二部分,第一部分△T1為振蕩時(shí)間,即單頻率波形持續(xù)時(shí)間;第二部分ΔT2為延時(shí)等待時(shí)間,在這段時(shí)間內(nèi)理論上沒(méi)有波形輸出。在實(shí)際應(yīng)用中可通過(guò)動(dòng)態(tài)改變△T2在ΔT中所占的比例以控制EAS的發(fā)射功率,對(duì)系統(tǒng)很有用。如果每個(gè)單頻率波形持續(xù)時(shí)間(頻率振蕩時(shí)間)△T1=10μs,則每個(gè)單頻率波形的延時(shí)等待時(shí)間ΔT2=(5.6-0.01x32)/31=170.3μs。多通道緩沖串行口發(fā)送1個(gè)單頻率字只需71μs左右,能夠完成控制字和頻率字的發(fā)送,而且還能夠在此時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜的計(jì)算。圖2為180Hz周期內(nèi)完成的32頻點(diǎn)掃頻信號(hào)波形示意圖。其中,每個(gè)頻點(diǎn)展開(kāi)后都是頻率一定的正弦波,每個(gè)周期內(nèi)32頻點(diǎn)掃頻信號(hào)的頻率范圍都是從7.7MHz到8.7MHz臺(tái)階性變化。

  

DSP實(shí)現(xiàn)EAS掃頻信號(hào)源設(shè)計(jì)(一)

  4 硬件設(shè)計(jì)方案和軟件實(shí)現(xiàn)

  4.1 硬件設(shè)計(jì)方案

  基于上述設(shè)計(jì)思想的硬件連接方案如圖3所示,包括C5410、10MHz晶體振蕩器、AD9834及濾波放大電路。由于AD9834的電源電壓在2.3V到5.5V范圍內(nèi)可選,C5410的電源電壓為3.3V。所以在連接時(shí)無(wú)需電平轉(zhuǎn)換。10MHz晶體振蕩器向C5410提供輸入時(shí)鐘。初始化C5410使其工作頻率為100MHz,因?yàn)橹挥写藭r(shí)才能使其定時(shí)器周期寄存器從TOUT引腳輸出50MHz時(shí)鐘信號(hào)。該時(shí)鐘信號(hào)輸出到AD9834的MCLK腳,作為AD9834的工作時(shí)鐘。理論分析指出:輸出信號(hào)的相位噪聲取決于時(shí)鐘信號(hào)的相位噪聲,在輸出信號(hào)頻率不變的情況下,輸入時(shí)鐘信號(hào)頻率越高,相位噪聲惡化越小。

  濾波放大電路對(duì)AD9834輸出的掃頻波信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步濾波處理和幅度放大,以濾除高頻信號(hào)干擾和噪聲,將信噪比控制在允許范圍內(nèi)。由于雜波信號(hào)干擾,從AD9834出來(lái)的掃頻信號(hào)在沒(méi)有濾波的情況下含有豐富的高頻成分,采用RC或LC無(wú)源濾波電路處理后可以得到一組以8.2MHz為中心頻率,掃頻范圍在7.7MHz~8.7MHz的較為清晰的掃頻波。具體實(shí)現(xiàn)方案是先通過(guò)由1只去耦電容器和1只電阻器組成的RC回路濾掉由:DDS輸出的掃頻信號(hào)中的高頻成分,然后使用帶有電感器的復(fù)式濾波電路(可以選擇LC濾波電路),經(jīng)電感器濾波后不但負(fù)載電流及電壓的脈動(dòng)減小,而且波形也變得平滑,L、c的具體值可由f=1/(LC)1/2求得,其中f=8.7MHz,濾波電路如圖4所示。由于AD9834的輸出信號(hào)幅度最大只有O.8V,所以需將其幅值放大才能作為掃頻,在系統(tǒng)中可由1個(gè)高速運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。

  由于該電路是高速數(shù),模混合電路,因此電磁兼容性能非常重要。特別是和DDS共用1個(gè)電源,使得器件的工作信號(hào)通過(guò)電源線(xiàn)傳輸形成干擾。通常必須在電源接入處并人大容量的電解電容器和鉭電容器,濾除低頻噪聲。還應(yīng)該在每個(gè)器件的電源引腳處接1只0.01pF一0.1pF的去耦電容器。


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