一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波濕度密度檢測儀領(lǐng)域，具體是一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)，除了要考慮小型化、低成本，還要考慮微波測量需高速采樣，所需微波信號源雙工作頻點跳頻速率為10kHz時，跳頻切換時間在不高于3us時，微波信號的駐留時間才能滿足采樣要求；相對于硬件切換參考的方式，采用切換頻率控制字的方式產(chǎn)生跳頻信號，環(huán)路響應(yīng)時間大大減少，可以更好地滿足高速跳頻切換的要求；此外，為了測試微波濕度密度檢測儀諧振腔特性便于參數(shù)校準(zhǔn)，還需要實現(xiàn)大范圍小步進(jìn)掃頻輸出功能。
[0003]目前切換頻率字實現(xiàn)跳頻的方法中，有些設(shè)計是將計算好的頻率字放在固定的存儲單元，這樣設(shè)計雖然可以實現(xiàn)快速跳頻，但如果需修改頻段需要拆機(jī)重新將新的頻率字燒錄進(jìn)存儲單元，無法自行快速靈活設(shè)置跳頻的頻段和步進(jìn)；還有些設(shè)計中由控制單元完成所需頻率字的計算，這樣不可避免的增加了主控單元的工作量，無法實現(xiàn)快速跳頻。
[0004]單靠某一項技術(shù)很難實現(xiàn)其相位噪聲、雜散性能、頻率分辨率以及頻率轉(zhuǎn)換時間等技術(shù)指標(biāo)的折衷，進(jìn)而使得采用單一技術(shù)設(shè)計的頻率源不能得到更廣泛的使用。于是，混合式頻率合成技術(shù)應(yīng)運而生，并成為頻率合成領(lǐng)域一個新的發(fā)展方向。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)微波濕度密度檢測儀中跳頻信號難以實現(xiàn)的問題。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，其特征在于:采用DDS芯片作為分頻器直接內(nèi)插在PLL中，利用主控單元來切換單片機(jī)的工作模式和掃頻模式，由主控單元將設(shè)定的頻率發(fā)送給單片機(jī)并由單片機(jī)完成計算轉(zhuǎn)換為所需的頻率字；工作模式下，單片機(jī)按主控單元設(shè)置的兩工作頻點轉(zhuǎn)換為所需的頻率字并按外部跳頻時鐘完成切換并發(fā)送到DDS芯片，再利用DDS芯片的2FSK調(diào)制方式產(chǎn)生雙工作頻點跳頻信號；掃頻模式下，單片機(jī)將主控單元設(shè)置的掃頻頻段及掃頻步進(jìn)轉(zhuǎn)換為所需的頻率字并按單片機(jī)定時順序發(fā)送給DDS芯片，以此產(chǎn)生大范圍小步進(jìn)的掃頻輸出，便于測試諧振腔特性進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)；在掃頻頻段和步進(jìn)及工作頻點不修改的情況下，只需計算一次無需重復(fù)計算，計算后的結(jié)果保存在與單片機(jī)通過串行總線相連的外部存儲單元里；此外，利用整機(jī)外部串行接口對內(nèi)部主控單元及單片機(jī)進(jìn)行在線串行編程。
[0007]所述的一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，其特征在于:所述主控單元用于整機(jī)控制計算，完成將設(shè)置的工作模式、工作頻點、掃頻頻段和步進(jìn)發(fā)送給單片機(jī)。
[0008]所述的一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，其特征在于:所述單片機(jī)用于接收主控單元的命令，將所需的工作頻點、掃頻頻段和步進(jìn)轉(zhuǎn)換成頻率字，存入與它通過串行總線相連的外部存儲單元并將頻率字發(fā)送給DDS芯片，并按不同的工作模式完成對DDS芯片的控制。
[0009]所述的一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，其特征在于:所述DDS芯片用于接收單片機(jī)發(fā)送的頻率字及相應(yīng)的工作模式，輸出雙工作頻點跳頻信號和掃頻信號。
[0010]所述的一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，其特征在于:所述外部串行接口指RS232串口，用于整機(jī)外部監(jiān)測，可以對內(nèi)部主控單元及單片機(jī)進(jìn)行在線串行編程。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明滿足雙通道微波濕度密度檢測儀的結(jié)構(gòu)和性能要求，采用DDS作為分頻器直接內(nèi)插在PLL中的混合式頻率合成方案，利用主控程序來切換工作模式和掃頻模式，通過單片機(jī)和DDS芯片配合完成雙工作頻點跳頻信號和掃頻信號的輸出，環(huán)路響應(yīng)時間大大減少，可以更好地滿足高速跳頻切換的要求，以及便于測試諧振腔特性進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)；此外，利用整機(jī)外部串行接口可以對內(nèi)部主控單元及單片機(jī)進(jìn)行在線串行編程，工作頻點、掃頻頻段及步進(jìn)可以方便設(shè)置，無需拆機(jī)，簡單易行，方便后期升級維護(hù)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的跳頻信號源的實現(xiàn)方法示意圖。
【具體實施方式】
[0013]參見圖1所示，一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，采用DDS芯片作為分頻器直接內(nèi)插在PLL中，利用主控單元來切換單片機(jī)的工作模式和掃頻模式，由主控單元將設(shè)定的頻率發(fā)送給單片機(jī)并由單片機(jī)完成計算轉(zhuǎn)換為所需的頻率字；工作模式下，單片機(jī)按主控單元設(shè)置的兩工作頻點轉(zhuǎn)換為所需的頻率字并按外部跳頻時鐘完成切換并發(fā)送到DDS芯片，再利用DDS芯片的2FSK調(diào)制方式產(chǎn)生雙工作頻點跳頻信號；掃頻模式下，單片機(jī)將主控單元設(shè)置的掃頻頻段及掃頻步進(jìn)轉(zhuǎn)換為所需的頻率字并按單片機(jī)定時順序發(fā)送給DDS芯片，以此產(chǎn)生大范圍小步進(jìn)的掃頻輸出，便于測試諧振腔特性進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)；在掃頻頻段和步進(jìn)及工作頻點不修改的情況下，只需計算一次無需重復(fù)計算，計算后的結(jié)果保存在與單片機(jī)通過串行總線相連的外部存儲單元里；此外，利用整機(jī)外部串行接口對內(nèi)部主控單元及單片機(jī)進(jìn)行在線串行編程。
[0014]主控單元用于整機(jī)控制計算，完成將設(shè)置的工作模式、工作頻點、掃頻頻段和步進(jìn)發(fā)送給單片機(jī)。
[0015]單片機(jī)用于接收主控單元的命令，將所需的工作頻點、掃頻頻段和步進(jìn)轉(zhuǎn)換成頻率字，存入與它通過串行總線相連的外部存儲單元并將頻率字發(fā)送給DDS芯片，并按不同的工作模式完成對DDS芯片的控制。
[0016]DDS芯片用于接收單片機(jī)發(fā)送的頻率字及相應(yīng)的工作模式，輸出雙工作頻點跳頻信號和掃頻信號。
[0017]外部串行接口指RS232串口，用于整機(jī)外部監(jiān)測，可以對內(nèi)部主控單元及單片機(jī)進(jìn)行在線串行編程。
【主權(quán)項】
1.一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，其特征在于:采用DDS芯片作為分頻器直接內(nèi)插在PLL中，利用主控單元來切換單片機(jī)的工作模式和掃頻模式，由主控單元將設(shè)定的頻率發(fā)送給單片機(jī)并由單片機(jī)完成計算轉(zhuǎn)換為所需的頻率字；工作模式下，單片機(jī)按主控單元設(shè)置的兩工作頻點轉(zhuǎn)換為所需的頻率字并按外部跳頻時鐘完成切換并發(fā)送到DDS芯片，再利用DDS芯片的2FSK調(diào)制方式產(chǎn)生雙工作頻點跳頻信號；掃頻模式下，單片機(jī)將主控單元設(shè)置的掃頻頻段及掃頻步進(jìn)轉(zhuǎn)換為所需的頻率字并按單片機(jī)定時順序發(fā)送給DDS芯片，以此產(chǎn)生大范圍小步進(jìn)的掃頻輸出，便于測試諧振腔特性進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)；在掃頻頻段和步進(jìn)及工作頻點不修改的情況下，只需計算一次無需重復(fù)計算，計算后的結(jié)果保存在與單片機(jī)通過串行總線相連的外部存儲單元里；此外，利用整機(jī)外部串行接口對內(nèi)部主控單元及單片機(jī)進(jìn)行在線串行編程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，其特征在于:所述主控單元用于整機(jī)控制計算，完成將設(shè)置的工作模式、工作頻點、掃頻頻段和步進(jìn)發(fā)送給單片機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，其特征在于:所述單片機(jī)用于接收主控單元的命令，將所需的工作頻點、掃頻頻段和步進(jìn)轉(zhuǎn)換成頻率字，存入與它通過串行總線相連的外部存儲單元并將頻率字發(fā)送給DDS芯片，并按不同的工作模式完成對DDS芯片的控制。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，其特征在于:所述DDS芯片用于接收單片機(jī)發(fā)送的頻率字及相應(yīng)的工作模式，輸出雙工作頻點跳頻信號和掃頻信號。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，其特征在于:所述外部串行接口指RS232串口，用于整機(jī)外部監(jiān)測，可以對內(nèi)部主控單元及單片機(jī)進(jìn)行在線串行編程。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微波濕度密度檢測儀中跳頻信號源的實現(xiàn)方法，采用DDS芯片作為分頻器直接內(nèi)插在PLL中，利用主控單元來切換單片機(jī)的工作模式和掃頻模式，并由單片機(jī)完成計算轉(zhuǎn)換為所需的頻率字。本發(fā)明環(huán)路響應(yīng)時間大大減少，可以更好地滿足高速跳頻切換的要求，以及便于測試諧振腔特性進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)；此外，利用整機(jī)外部串行接口可以對內(nèi)部主控單元及單片機(jī)進(jìn)行在線串行編程，工作頻點、掃頻頻段及步進(jìn)可以方便設(shè)置，無需拆機(jī)，簡單易行，方便后期升級維護(hù)。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN104932379
【申請?zhí)枴緾N201510325889
【發(fā)明人】張紅兵, 林偉, 孫宏杰, 曹丙虎
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月12日