一种宽带FM信号源制造技术

本发明专利技术公开了一种宽带FM信号源，所述包括音频产生电路、第一模数转换器、模拟开关、第二模数转换器、内调制电路(FPGA)、外调制电路、输出电路；所述音频产生电路由其中的现场可编程门阵列产生音频数字信号，然后音频数字信号通过所述第二模数转换器转换成音频信号，所述音频信号第一模数转换器、模拟开关后被第二模数转换器采样输出至内调制电路；所述外调制电路通过并行端口与内调制电路连接，并向内调制电路输出一个频率调制信号(DDS频率调制信号)，所述频率调制信号与所述音频数字信号相加，以此通过并口调制的方式产生调频信号。本发明专利技术采用DDS与FPGA并口调制的方式生成一种宽带调频信号源，性能优良，具有较强的实用性。

A Broadband FM Signal Source

The invention discloses a broadband FM signal source, which includes an audio generating circuit, a first analog-to-digital converter, an analog switch, a second analog-to-digital converter, an internal modulation circuit (FPGA), an external modulation circuit and an output circuit; the audio generating circuit generates an audio digital signal by a field programmable gate array therein, and then the audio digital signal is converted through the second analog-to-digital converter. The first analog-to-digital converter and analog switch of the audio signal are sampled and output to the internal modulation circuit by the second analog-to-digital converter; the external modulation circuit is connected to the internal modulation circuit through a parallel port, and a frequency modulation signal (DDS frequency modulation signal) is output to the internal modulation circuit, and the frequency modulation signal is added to the audio digital signal to pass through. Frequency modulation signal is generated by parallel port modulation. The invention adopts DDS and parallel port modulation of FPGA to generate a broadband FM signal source with excellent performance and strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种宽带FM信号源
本专利技术涉及一种仪表着陆系统，尤其涉及一种宽带FM信号源。
技术介绍
仪表着陆系统(InstrumentLandingSystem,ILS)又译为仪器降落系统，盲降系统，是应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统，包括航向信标(LOC)系统、下滑信标(GS)系统、指点信标(MB)系统三部分。它的作用是由地面发射的两束无线电信号实现航向道和下滑道指引，建立一条由跑道指向空中的虚拟下滑线，飞机通过机载接收设备，确定自身与该路径的相对位置，使飞机沿正确方向飞向跑道并且平稳下降，最终实现安全着陆。那么，如何提高地面发射信号的精确度和稳定性是重要的研究方向。在仪表着陆系统中，调频信号(FM信号)、射频信号共用一个系统，通常调频信号的频率较小，而射频信号的频率较大，为了保证射频信号的质量，会导致系统产生的FM信号质量较低。并且系统中通常采用单向调制的方式产生FM信号，这样单向调制产生的FM信号性能较差，实用性不强。
技术实现思路
本专利技术的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种宽带FM信号源的产生方式，能够产生性能优良、实用性较强的FM信号。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案包括以下各方面。一种宽带FM信号源，包括音频产生电路、第一模数转换器、模拟开关、第二模数转换器、内调制电路、外调制电路、输出电路；所述音频产生电路包括现场可编程门阵列、第一数模转换器、滤波子电路、幅度控制子电路、放大子电路，所述现场可编程门阵列根据SPI信号产生第一音频数字信号，所述第一音频数字信号通过第一数模转换器转换成音频信号，所述音频信号再通过滤波子电路、幅度控制子电路、放大子电路处理后输出至第一模数转换器；音频信号经由第一数模转换器输出至模拟开关，通过模拟开关进入第二模数转换器，第二模数转换器对所述音频信号进行采样得到音频数字信号，第二模数转换器将得到的音频数字信号送入内调制电路；所述外调制电路通过并行端口与内调制电路连接，并向内调制电路输出一个频率调制信号，以与所述送入内调制电路的音频数字信号相加，从而通过并口调制的方式产生调频信号，所述调频信号通过内调制电路相应的输出端口输出至所述输出电路进行输出。优选的，所述宽带FM信号源中，所述第二模数转换器为一个14字节的模数转换器，其第一端口与所述模拟开关连接，以采样所述音频信号，并采样得到所述音频数字信号；其第12-19、22-27端口与所述内调制电路连接，以向所述内调制电路输出所述音频数字信号。优选的，所述宽带FM信号源中，所述内调制电路由一片FPGA芯片实现，其串行输入端与所述第二模数转换器其第12-19、22-27端对应连接，以接收所述音频数字信号；其并行输入端与所述内调制电路连接，以接收所述调制信号。优选的，所述宽带FM信号源中，所述外调制电路包括：直接数字频率合成器、环路积分器。优选的，所述宽带FM信号源中，所述直接数字频率合成器型号为AD9914，其28-31端口为调制功能端口，所述调制信号由对所述调制功能端口进行配置所得。优选的，所述的宽带FM信号源中，所述环路积分器由第17电阻、第19电阻、第51电容、第52电容组成；其中，第51电容输入端与所述直接数字频率合成器的第一滤波输出端口相连，输出端与所述第17电阻输入端相连，所述第17电阻的输出端与第19电阻的输入端相连；所述第51电容输入端与直接数字频率合成器的第一滤波输出端口相连，输出端与第19电阻的输入端相连，所述第19电阻的输入端还连接到直接数字频率合成器的第二滤波输出端口，以对所述直接数字频率合成器进行滤波输出。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术至少具有以下有益效果：通过采用外调制电路中的DDS频率调制信号与内调制电路FPGA并口调制的方式生成一种宽带调频信号源，性能优良，具有较强的实用性。附图说明图1是根据本专利技术示例性实施例的宽带FM信号源原理图；图2是根据本专利技术示例性实施例的音频产生电路结构示意图；图3是根据本专利技术示例性实施例的音频信号传输电路(包括第一模数转换器、模拟开关)结构示意图；图4是根据本专利技术示例性实施例的外调制与内调制电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，以使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1示出了根据本专利技术示例性实施例的一种宽带FM信号源电路原理图，所述信号源电路包括音频产生电路、第一模数转换器、模拟开关、第二模数转换器、内调制电路、外调制电路、输出电路。如图2所示，如图2所示，所述音频产生电路包括现场可编程门阵列、第一数模转换器、滤波子电路、幅度控制子电路、放大子电路。现场可编程门阵列(FPGA芯片D8)接收由数字接口CPLD芯片D18以SPI(一种通讯接口)形式转发的相关波形数据后通过查表产生相应波形信息输出至14位的D/A转换器(第三数模转换器N703)产生音频数字信号，再通过滤波电路(图2中N705、N707构成的低通滤波电路)、幅度控制电路、放大电路(图中N704、N706构成的运算放大电路)后输出至第一模数转换器(图3中的D13)。如图3所示，从音频产生电路输出的音频信号经由第一模数转换器输出至模拟开关ADG1421(图3中D14)，通过所述模拟开关进入第二模数转换器(图4中的N3)。进一步的，采用并口调制的方式对所述音频数字信号进行调制产生调频信号。所述并口调制的方式，包括一个外调制电路和一个内调制电路。如图4所示，所述第二模数转换器为一个14字节的模数转换器，其第一端口与所述模拟开关连接，以采样所述音频信号，并采样得到所述音频数字信号；其第12-19、22-27端口与所述内调制电路连接，以向所述内调制电路输出所述音频数字信号。所述内调制电路为一片FPGA现场可编程门阵列芯片(图4中D15)，其串行输入端与所述第二模数转换器其第12-19、22-27端对应连接，以接收所述音频数字信号；其并行输入端与所述内调制电路连接，以接收所述调制信号。所述外调制电路包括一个直接数字频率合成器(图中的D1)、环路积分器等，第五十一电容C51、第五十二电容C52、第十七电阻R17及其它相连接的阻容元件构成环路积分器。其中，第51电容输入端与所述直接数字频率合成器的第一滤波输出端口(REF端口)相连，输出端与所述第17电阻输入端相连，所述第17电阻的输出端与第19电阻的输入端相连；所述第51电容输入端与直接数字频率合成器的第一滤波输出端口相连，输出端与第19电阻的输入端相连，所述第19电阻的输入端还连接到直接数字频率合成器的第二滤波输出端口(LooP_Fiter端口)，以对所述直接数字频率合成器进行滤波输出。所述直接数字频率合成器(型号为AD9914)是一款带12位DAC的直接数字频率合成器(DDS)。能产生高达1.4GHz的频率信号。AD9914具有跳频和精密调谐分辨率的功能。频率调谐和控制字通过串行或并行I/O端口载入AD9914，可产生频率、相位或幅度的线性扫描波形。AD9914包含一个高速32位并行数据输入端口，可支持相位、频率和幅度调谐字的快速编程，实现调幅、调频、调相信号的产生。将所述AD9914置于外调制模式，即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带FM信号源，其特征在于，包括音频产生电路、第一模数转换器、模拟开关、第二模数转换器、内调制电路、外调制电路、输出电路；所述音频产生电路包括现场可编程门阵列、第一数模转换器、滤波子电路、幅度控制子电路、放大子电路，所述现场可编程门阵列根据SPI信号产生第一音频数字信号，所述第一音频数字信号通过第一数模转换器转换成音频信号，所述音频信号再通过滤波子电路、幅度控制子电路、放大子电路处理后输出至第一模数转换器；所述音频信号经由第一模数转换器输出至模拟开关，通过模拟开关进入第二模数转换器，第二模数转换器对所述音频信号进行采样得到音频数字信号，第二模数转换器将得到的音频数字信号送入内调制电路；所述外调制电路通过并行端口与内调制电路连接，并向内调制电路输出一个频率调制信号，以与所述送入内调制电路的音频数字信号相加，从而通过并口调制的方式产生调频信号，所述调频信号通过内调制电路相应的输出端口输出至所述输出电路进行输出。

【技术特征摘要】
1.一种宽带FM信号源，其特征在于，包括音频产生电路、第一模数转换器、模拟开关、第二模数转换器、内调制电路、外调制电路、输出电路；所述音频产生电路包括现场可编程门阵列、第一数模转换器、滤波子电路、幅度控制子电路、放大子电路，所述现场可编程门阵列根据SPI信号产生第一音频数字信号，所述第一音频数字信号通过第一数模转换器转换成音频信号，所述音频信号再通过滤波子电路、幅度控制子电路、放大子电路处理后输出至第一模数转换器；所述音频信号经由第一模数转换器输出至模拟开关，通过模拟开关进入第二模数转换器，第二模数转换器对所述音频信号进行采样得到音频数字信号，第二模数转换器将得到的音频数字信号送入内调制电路；所述外调制电路通过并行端口与内调制电路连接，并向内调制电路输出一个频率调制信号，以与所述送入内调制电路的音频数字信号相加，从而通过并口调制的方式产生调频信号，所述调频信号通过内调制电路相应的输出端口输出至所述输出电路进行输出。2.根据权利要求1所述的宽带FM信号源，其特征在于，所述第二模数转换器为一个14字节的模数转换器，其第一端口与所述模拟开关连接，以采样所述音频信号，并采样得到所述音频数字信号；其第12-19、22-27端口与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹金强，黄可，
申请(专利权)人：成都前锋电子仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51