一种具有扫频功能的信号发生器制造技术

一种具有扫频功能的信号发生器，包括：扫频波表产生单元用于产生扫频频率控制字，DDS信号源用于依据所述扫频频率控制字产生扫频信号；扫频波表产生单元包括：输入单元，用于依据用户输入产生扫描时间、扫描类型、返回时间、返回类型、起始频率和终止频率；计算单元，用于根据扫描时间、扫描类型、起始频率和终止频率生成对应的正向扫频频率控制字，并根据返回时间、返回类型、起始频率和终止频率生成对应的返回扫频频率控制字；控制单元，用于依次依据扫描时间和返回时间控制正向扫频频率控制字和返回扫频频率控制字依序发送给DDS信号源。本发明专利技术的信号发生器允许用户分别设置正向扫描和返回扫描参数，增加了扫频功能的灵活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量、测试
，特别是涉及一种具有扫频功能的信号发生器。
技术介绍
在测量、测试
，信号发生器是一种常见的激励源，其主要用于模拟各种真实信号，作为待测电路或系统的输入激励，为待测电路或系统的各种性能指标提供模拟环境。现有的信号发生器大都具有强大的信号产生能力，例如：1、可以产生基本常用的函数波形，如正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等；2、可以产生数字、模拟调制信号；3、可以产生频率连续变化的扫频信号；4、可以产生多种波形函数的脉冲串输出；5、可以产生任意波形输出，等等。信号发生器具有扫频功能，扫频即载波信号的频率随时间按照一定的规律、在一定范围内重复连续变化的过程。扫频功能是电子测量中的一种重要技术，广泛用于调频放大器、宽频带放大器、各种滤波器、鉴相器以及其他有源或无源网络的频率特性的测量。信号发生器除了作为单独的一台测量仪器，现在还出现了集成信号发生器功能的示波器等其他测量仪器。但，不管是单独的信号发生器，还是集成在示波器中的信号发生器，为了满足用户需求，都需要信号发生器具有扫频功能。现有的信号发生器一般都采用直接数字频率合成技术(DirectDigitalFrequencySynthesis，DDS)实现。DDS技术是一种采用全数字技术实现频率合成的技术，在相对带宽、频率转换时间、频率分辨率、相位连续性、正交输出以及集成化等一系列性能指标方面远远超过了传统频率合成技术所能达到的水平，因此被广泛应用。专利申请号为201010531140.3的中国专利申请文件公开了一种DDS信号发生器100，结合参考附图1，信号发生器100包括有DDS信号源101、频率控制字存储单元105(即波表)、数模转换器105、低通滤波器等信号调理模拟电路107、时钟108，其中DDS信号源101包括相位累加器104、加法器102、波形存储器103。所述频率控制字存储单元105中存储有频率控制字K，在信号发生器100工作时将频率控制字K发送给相位累加器104；所述相位累加器104在时钟108输出的时钟fc的控制下以所述频率控制字K为步进进行累加，输出累加结果给加法器102；加法器102将所述相位累加器104输出的累加结果与一个相位控制字P进行加法运算，结果即为所述波形存储器103的地址；根据上述计算出的所述波形存储器103的地址，对所述波形存储器103进行寻址，取出对应的幅度码值，并输出给所述数模转换器105；所述数模转换器105将接收到的幅度码值转换为阶梯型的模拟信号，在经过所述信号调理模拟电路107的调理后即为平滑的模拟输出信号。所述信号发生器100在实现扫频功能时，需要改变所述频率控制字存储单元105中的频率控制字K，使其按照用户需要的规律进行变化。具体来说，用户可以通过所述信号发生器100的人机交互模块设置扫频所需要的各种参数：起始频率、终止频率、扫描时间和返回时间、扫描类型，或者还可以有起始保持时间、终止保持时间、触发方式等。例如，市场上的一款信号发生器DG4000即是所述信号发生器100的一种，用户可以设置起始频率、终止频率、扫描时间和返回时间、扫描类型、起始保持时间、终止保持时间、触发方式等参数，生成如附图2所示的扫频信号。附图2中，坐标的横轴为时间、纵轴为输出频率，触发信号到来时默认时间为0，根据用户的设置，整个扫频过程是这样的：首先，在起始保持时间t0内，输出频率为起始频率ft；然后，在扫描时间t1内，输出频率从起始频率ft逐渐变化到终止频率fp，变化方式由扫描类型决定；然后，在终止保持时间t2内，输出频率保持为fp；然后，在返回时间t3内，输出频率从终止频率fp变化到起始频率ft，变化方式由扫描类型决定；最后，保持起始频率ft(或者为0等)，等待下一次触发信号的到来。从上述扫频过程可以看出，扫描时间t1和返回时间t3内的扫描类型是一样的(只不过变化方式正好相反)，例如均为线性扫描或步进扫描。这是因为所述信号发生器100中，根据用户设置的上述起始频率、终止频率等参数会计算出一组频率控制字Kn，并存储在所述频率控制字存储单元105中，在扫描时间t1内，所述信号发生器100由前往后逐一取出所述频率控制字Kn；而在返回时间t3内，所述信号发生器100由后往前逐一取出所述频率控制字K，二者所不同的仅仅是由扫描时间t1和返回时间t3决定的取字速度(扫频速度)不同。这种实现扫频的方式仅仅需要很小的存储单元来存储频率控制字，成本低廉。但是也存在缺点：扫频功能单一，扫描时间t1和返回时间t3内的扫描类型必须一致，这种限制影响了扫频功能输出波形的多样性，已经不能满足用户的实际需求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种具有扫频功能的信号发生器，使得用户可以分别设置扫描时间和返回时间内的扫描类型，扩展了扫频功能。本专利技术提供的具有扫频功能的信号发生器，包括一个扫频波表产生单元，一个DDS信号源，所述扫频波表产生单元，用于产生扫频频率控制字，所述DDS信号源，用于依据所述扫频频率控制字产生扫频信号；所述扫频波表产生单元包括：输入单元，用于依据用户输入产生扫描时间、扫描类型、返回时间、返回类型、起始频率和终止频率；计算单元，用于根据所述扫描时间、扫描类型、起始频率和终止频率生成对应的正向扫频频率控制字，并根据所述返回时间、返回类型、起始频率和终止频率生成对应的返回扫频频率控制字；控制单元，用于依次依据所述扫描时间和返回时间控制所述正向扫频频率控制字和所述返回扫频频率控制字依序发送给所述DDS信号源。本专利技术提供的信号发生器将扫频功能分为正向扫频(对应扫描时间)和返回扫频(对应返回时间)两段扫频过程，使得用户可以分别设置正向扫频内的扫描类型和扫描时间、以及返回扫频内的返回类型和返回时间，然后再根据所述起始频率和终止频率分别计算出正向扫频频率控制字和返回扫频频率控制字，然后所述DDS信号源就可以分别根据所述正向扫频频率控制字和所述返回扫频频率控制字产生对应的正向扫频信号和返回扫频信号，最终实现了用户可以独立设置正向扫频类型和返回类型的目的，扩展了信号发生器的扫频功能。作为一种举例说明，本专利技术所述的信号发生器中，所述信号发生器还包括一个载波波表、一个正向扫频波表、一个返回扫频波表；所述计算单元包括：第一计算单元，用于依据所述起始频率和所述终止频率中较小者，计算对...

【技术保护点】
一种具有扫频功能的信号发生器，包括一个扫频波表产生单元，一个DDS信号源，所述扫频波表产生单元，用于产生扫频频率控制字，所述DDS信号源，用于依据所述扫频频率控制字产生扫频信号；其特征在于，所述扫频波表产生单元包括：输入单元，用于依据用户输入产生扫描时间、扫描类型、返回时间、返回类型、起始频率和终止频率；计算单元，用于根据所述扫描时间、扫描类型、起始频率和终止频率生成对应的正向扫频频率控制字，并根据所述返回时间、返回类型、起始频率和终止频率生成对应的返回扫频频率控制字；控制单元，用于依次依据所述扫描时间和返回时间控制所述正向扫频频率控制字和所述返回扫频频率控制字依序发送给所述DDS信号源。

【技术特征摘要】
1.一种具有扫频功能的信号发生器，包括一个扫频波表产生单元，一个
DDS信号源，
所述扫频波表产生单元，用于产生扫频频率控制字，
所述DDS信号源，用于依据所述扫频频率控制字产生扫频信号；
其特征在于，所述扫频波表产生单元包括：
输入单元，用于依据用户输入产生扫描时间、扫描类型、返回时间、返回
类型、起始频率和终止频率；
计算单元，用于根据所述扫描时间、扫描类型、起始频率和终止频率生成
对应的正向扫频频率控制字，并根据所述返回时间、返回类型、起始频率和终
止频率生成对应的返回扫频频率控制字；
控制单元，用于依次依据所述扫描时间和返回时间控制所述正向扫频频率
控制字和所述返回扫频频率控制字依序发送给所述DDS信号源。
2.根据权利要求1所述的信号发生器，其特征在于：
所述信号发生器还包括一个载波波表、一个正向扫频波表、一个返回扫频
波表；
所述计算单元包括：
第一计算单元，用于依据所述起始频率和所述终止频率中较小者，计算对
应的频率控制字作为载波频率控制字，并存储在所述载波波表中；
第二计算单元，用于依据据所述扫描时间、扫描类型、起始频率和终止频
率计算得到正向扫频频率控制字累加量，并存储在所述正向扫频波表中；
第三计算单元，用于依据所述返回时间、返回类型、起始频率和终止频率
计算得到返回扫频频率控制字累加量，并存储在所述返回扫频波表中；
第一加法器，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀明，叶群松，王悦，王铁军，李维森，
申请(专利权)人：苏州普源精电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32