以下內(nèi)容中，小編將對(duì)基于FPGA的多通道頻率檢測(cè)儀設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，本文僅為上篇，具體實(shí)現(xiàn)方案放在下篇文章中，大家可以按需檢索。

一、頻率檢測(cè)儀工作原理

掃頻儀中首先產(chǎn)生一個(gè)頻率為50Hz的鋸齒波，這個(gè)鋸齒波在控制示波管電子束的水平方向掃描的同時(shí)，也用于控制一個(gè)高頻正弦波振蕩器的頻率要求在鋸齒波的正程期形成掃頻信號(hào)，而在逆程期形成一個(gè)零電平的直流。

所以掃頻儀輸出的掃頻信號(hào)是間歇的，由于掃頻鋸齒波的瞬時(shí)點(diǎn)平輿電子束在顯示屏水平方向的幾何位置相對(duì)應(yīng)，而同時(shí)掃描鋸齒波的瞬時(shí)電平也與掃頻信號(hào)的瞬時(shí)頻率相對(duì)應(yīng)，故電子束在顯示屏水平方向的幾何位置與掃頻信號(hào)的瞬時(shí)頻率具有相對(duì)應(yīng)關(guān)系，即掃頻儀的水平標(biāo)尺代表頻率軸。

每一個(gè)掃描鋸齒波被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性就被顯示一次，由于掃描頻率為50Hz，故顯示屏每秒將顯示50次，這將在人眼看起來是連續(xù)發(fā)光的曲線。

二、頻率檢測(cè)儀多信道模型、濾波器仿真如何設(shè)計(jì)

1、多信道模型

當(dāng)一個(gè)實(shí)信號(hào)經(jīng)過A/D采樣之后，再進(jìn)行正交下變頻處理，即可得到I、Q兩路相位正交信號(hào)，它們所構(gòu)成的是一個(gè)復(fù)信號(hào)。該復(fù)信號(hào)的信道化示意圖如圖1所示。

圖1所示的信道是一種相互交疊的信道，它們涵蓋了整個(gè)零中頻信號(hào)的頻率范圍。一般情況下，多信道往往采用數(shù)字濾波器組來實(shí)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過于復(fù)雜，同時(shí)還加大了后續(xù)信號(hào)處理的運(yùn)算速度，對(duì)實(shí)時(shí)處理極為不利。目前，該結(jié)構(gòu)已被高效DFT多相濾波器組結(jié)構(gòu)所代替。

圖2所示是一種具有普遍性的基于DFT多相濾波器組的信道化高效結(jié)構(gòu)，從圖2中可以看出，在濾波之前，先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行D倍抽取可降低濾波過程的運(yùn)算量，gn（m）是低通原型濾波器hLP（n）的多相分量，其階數(shù)可減小到原來的1/D,因而DFT可以用FFT實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，在此結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)的復(fù)雜度和數(shù)據(jù)速率大大降低，實(shí)時(shí)處理能力得到了提高。

2 濾波器的設(shè)計(jì)及仿真

低通型濾波器結(jié)構(gòu)中的每個(gè)通道都是由原型低通濾波器乘以旋轉(zhuǎn)因子形成的。根據(jù)要求，圖3所示是由256階原型低通濾波器形成的濾波器組及其信號(hào)輸出仿真波形。該信號(hào)的有效帶寬為300MHz,共分為32通道，每通道帶寬為9.375MHz.如給此濾波器組送入頻率？=28.1MHz的單頻信號(hào)，那么，通過理論計(jì)算可知，信號(hào)應(yīng)在第3號(hào)通道有輸出。圖3 （b）所示就是第2、3、4通道的輸出仿真結(jié)果，可以看出，僅第3個(gè)通道有比較強(qiáng)的信號(hào)輸出，這與理論上的計(jì)算結(jié)果是一致的。

以上就是小編這次想要和大家分享的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。