开题报告-多路信号发生器的设计.doc

选题的依据及意义： 信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于电子电路自动控制系统和教学实验等领域。信号的产生有模拟电路、专用硬件和软件产生等方法。采用模拟电路搭建函数信号发生器，可同时产生方波、三角波、正弦波、锯齿波，但不能产生任意波形，存在波形质量差、控制难、可调范围小，电路复杂和体积大等缺点，且频率调节不方便。专用硬件方法产生的信号频率分辨率高、稳定性好、在线调整方便，如目前在通讯系统中应用广泛的直接数字频率合成( DDS) 技术，例如AD9854是一种典型的信号产生方法，但是价格昂贵。 利用单片机通过程序设计方法产生低频信号，其频率底线较低，具有线路简单、结构紧凑、体积小、价格低廉、频率稳定度高、抗干扰能力强、用途广泛等优点，且如需要产生新的波形时，只需对程序进行修改即可。文中利用单片机AT89S52和D/A转换DAC0832转换数字信号为0~5V模拟电压信号，并在LCD1602显示。 本课题主要研究开发一个基于单片机的实验用函数信号发生器，不但成本较低而且精度较高，最重要的是开发简单易于调试，具有一定社会价值和经济价值。当今是科技以及仪表设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的发展进步，给人们带来了根本性的转变。现代电子领域中，单片机的应用正在不断的走向深入，这必将导致传统控制与检测技术的日益革新。单片机构成的仪器具有高可靠性，高性价比，在智能仪表系统和办公自动化中得到广泛应用，因此，基于单片机的函数信号发生器普及是一种趋势。 按照毕业设计任务书要求用AT89S52单片机设计信号发生器，使其可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形，波形的周期且可用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑等优点。 本设计的意义在于设计的信号发生器操作简单、易编程、成本低。信号发生器的作用——信号调制功能：信号调制是指被调制信号中，幅度、相位或频率变化把低频信息嵌入到高频的载波信号中，得到的信号可以传送从语音、到数据、到视频的任何信号。信号调制可分为模拟调制和数字调制两种，其中模拟调制，如幅度调制(AM)和频率调制(FM)最常用于广播通信中，而数字调制基于两种状态，允许信号表示二进制数据。 信号发生器是一种为电子测量和计算工作提供符合严格技术要求的电信号设备。因此信号发生器和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基础的，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。 自从六十年代以来，信号发生器有了迅速的发展，出现了函数信号发生器，扫频信号发生器、合成信号发生器、程控信号发生器等新种类。各类信号发生器的主要性能指标也都有了大幅度的提高，同时在简化机械结构、小型化、多功能等方面也有了显著地进展。 近年来随着GSM、GPRS、3G、Blue Tooth乃至已经被提出的标准的4G等移动通信以及LMDS无线本地环路等无线接入的发展，同时加上合成孔径雷达、多普勒冲雷达等现在军事、国防、航天航空等在科技的不断长信与进步，世界各国非常重视频率合成器的发展。所有的这些社会需求以及微电子技术、计算机技术、信号处理技术等本身的不断进步都极大地刺激了频率合成器技术的发展。可以预料，随着低价格、告时钟频率、高性能的新一代DDS的问世。 信号发生器还广泛应用于短波通信，短波通信具有通信距离远和信道不易摧毁等优点,自从投入使用以来,一直是军事上重要的通信方式。传统的超外差接收机是将接收到的射频信号变换到中频信号,放大、滤波和解调等都在中频利用模拟电路来完成,解调方式仅限于几种,抗干扰能力差。随着大规模集成电路工艺的迅猛发展,高速的A/D采样芯片、功能强大的通用DSP、数字变频器的出现,全数字的短波接收机逐步变为现实。采用软件无线电的系统结构,不仅可以实现传统接收机的所有功能,还可以对信号进行数值分析,获得包括调制方式、载频和带宽等参数,具有以下重要意义：信号调制参数的估计是频谱的监测和管理的关键手段。自动识别调制方式可以对接收信号实现盲解调，跟踪信号的载频，可以消除多普勒频移，可以进行根据信道特性自适应的选择调制方式，最大限度地利用信道容量，在电子对抗中常常需要无线电压制，估计信号的载频带宽，可以有效地干扰敌台，如果能识别出调制方式，发射相关的信号，干扰效果则更好，对未知的频点进行跟踪监听通信的内容。 微处理器，可以利用处理器、A/D和D/A，硬件和软件使波形发生器的功能，产生更加复杂的波形。这的波形发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，各种简单的波形。 90年代末，出现几种高价格、高性能的函数发生器公司了信号模拟系统号为HP770S它由HP8770A任意波形数字化HP1776A波形发生软件。实际上HP8770A只能产生8中波形，而且价格昂贵。不久以后，Analogic公司出了