本發(fā)明涉及信號發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可編程DDS任意波形信號發(fā)生器。

背景技術(shù)：

爆炸性試驗往往極具破壞性，并且瞬間發(fā)生，某些參數(shù)測試測量一次完成難度較大，而重復(fù)多次試驗往往導(dǎo)致投入增加。為了重復(fù)模擬發(fā)生相關(guān)的試驗參數(shù)，設(shè)計一款便捷的任意波形信號發(fā)生儀器顯得尤為必要。

傳統(tǒng)的函數(shù)信號發(fā)生器采用的是模擬法，難以產(chǎn)生想要的任意波形信號。通?；诘刂钒l(fā)生器的直接數(shù)字合成波形也只能是固定某一種，不能任意更改；通?；谙辔焕奂悠鞯暮铣刹ㄐ慰梢浴叭我狻币粋€，但前提是要預(yù)先把該波形數(shù)據(jù)存儲到ROM中，達不到真正的任意信號發(fā)生。很顯然，這種功能固定的DDS(直接數(shù)字式頻率合成器)芯片不但存在著頻率帶寬受限、雜散分量多等問題，而且往往無法任意合成想要的試驗波形信號。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有信號發(fā)生器難以生成任意試驗信號波形的問題，提供一種可編程DDS任意波形信號發(fā)生器。

為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種可編程DDS任意波形信號發(fā)生器，包括信號發(fā)生器本體，所述信號發(fā)生器由觸摸顯示屏、核心控制器、可編程DDS模塊、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、橢圓低通濾波模塊、乘法器調(diào)幅模塊和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊組成。觸摸顯示屏與核心控制器連接。核心控制器與可編程DDS模塊連接?？删幊藾DS模塊的輸出端經(jīng)由第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接橢圓低通濾波模塊輸入端，橢圓低通濾波模塊的輸出端連接乘法器調(diào)幅模塊的一個輸入端。核心控制器的輸出端經(jīng)由第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接乘法器調(diào)幅模塊的另一個輸入端。乘法器調(diào)幅模塊的輸出端形成信號發(fā)生器本體的輸出端。

上述方案中，觸摸顯示屏與核心控制器雙向連接。

上述方案中，核心控制器與可編程DDS模塊雙向連接。

上述方案中，核心控制器為STM32控制器。

上述方案中，可編程DDS模塊為FPGA芯片。

上述方案中，觸摸顯示屏采用TFT觸摸顯示一體化芯片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用觸摸屏良好的人機交互界面，以及STM32快速數(shù)據(jù)處理和FPGA任意信號編程靈活性，實現(xiàn)波形可選、頻率/幅度可調(diào)，具有穩(wěn)定度高、精度高和高次諧波少等特點。

附圖說明

圖1為一種可編程DDS任意波形信號發(fā)生器的原理框圖。

具體實施方式

一種可編程DDS任意波形信號發(fā)生器，如圖1所示，由觸摸顯示屏、核心控制器、可編程DDS模塊、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、橢圓低通濾波模塊、乘法器調(diào)幅模塊和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊組成。觸摸顯示屏與核心控制器連接。核心控制器與可編程DDS模塊連接?？删幊藾DS模塊的輸出端經(jīng)由第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接橢圓低通濾波模塊輸入端，橢圓低通濾波模塊的輸出端連接乘法器調(diào)幅模塊的一個輸入端。核心控制器的輸出端經(jīng)由第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接乘法器調(diào)幅模塊的另一個輸入端。乘法器調(diào)幅模塊的輸出端形成該信號發(fā)生器本體的輸出端。

考慮到任意波形和頻率可調(diào)，本發(fā)明的信號合成部分不能使用已有功能固化的DDS芯片，而是采用FPGA可編程DDS模塊形式。STM32控制器和觸摸顯示屏之間雙向通信，STM32控制器要發(fā)送UI數(shù)據(jù)到觸摸顯示屏，觸摸顯示屏也要將觸摸坐標(biāo)信息反饋給STM32控制器。同樣，STM32控制器和FPGA芯片的通信也是雙向的，在此采用SPI全雙工通信。

觸摸顯示屏采用2.8寸TFT觸摸顯示一體化芯片AD9708。核心控制器為STM32控制器。采用FPGA硬件描述實現(xiàn)DDS功能，包括頻率控制字、相位累加器、地址發(fā)生器、數(shù)據(jù)存儲RAM、數(shù)據(jù)存儲ROM、SPI通信接口、時鐘模塊、選擇器、控制RAM等模塊。用DAC模塊進行幅度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)軟件控制0-5V控制幅度。

本發(fā)明采用STM32作為核心控制器，利用TFT-LCD觸摸屏觸摸畫出所需要的信號波形。核心控制器通過采集和量化將信號送至FPGA所構(gòu)成的可編程DDS模塊中，生成數(shù)字離散信號，該數(shù)字離散信號經(jīng)第一D/A模塊實現(xiàn)數(shù)字離散信號轉(zhuǎn)換成模擬連續(xù)波形，再經(jīng)橢圓低通濾波模塊進行平滑處理后，送入乘法器調(diào)幅模塊中。同時，核心控制器再利用12位的第一D/A模塊將調(diào)幅控制信號送入乘法器調(diào)幅模塊中。最后，模擬波形信號在乘法器調(diào)幅模塊中進行波形調(diào)幅，并輸出試驗想要的任意波形信號。

本發(fā)明利用觸摸屏良好的人機交互界面，以及STM32快速數(shù)據(jù)處理和FPGA任意信號編程靈活性，實現(xiàn)波形可選、頻率/幅度可調(diào)，具有穩(wěn)定度高、精度高和高次諧波少等特點。