一种扫频电场发生器制造技术

本发明专利技术涉及电子测量技术领域，具体涉及一种扫频电场发生器，包括控制单元、产生扫频信号的扫频信号产生单元和产生频标信号的频标产生单元，发明专利技术控制单元的信号输出端接扫频信号产生单元，发明专利技术扫频信号产生单元的信号输出端接频标产生单元，发明专利技术扫频信号产生单元包括扫频控制单元、时间累加器和存储器，发明专利技术频标产生单元包括频点存储器、频标成形单元和状态产生单元，发明专利技术扫频信号产生单元的输出端依次接加法器、载波波表RAM、模数转换器和低通滤波器，同时加法器还接有载波地址累加器，本发明专利技术提升了产生的扫频信号的精度和频率分辨率，并实现产生多个频标，占用系统资源较少。

【技术实现步骤摘要】
一种扫频电场发生器
本专利技术涉及电子测量
，具体涉及一种扫频电场发生器。
技术介绍
信号发生器是一种为电子测量和计量工作提供符合技术要求的电信号的测量设备，它能产生频率、幅度、波形等参数可调节的信号，信号发生器的应用非常广泛，种类也相当繁多，按输出信号可分为正弦信号发生器、脉冲信号发生器、函数发生器、任意波形发生器、噪声发生器、扫频信号发生器等，其中，扫频信号发生器输出的是频率随时间按一定规律、在一定范围内重复连续变化的扫频信号，扫频信号发生器主要用作测试电路网络幅频特性时的信号源等。随着微电子技术的发展，现场可编程门阵列(FPGA)技术和直接数字频率合成(DDS)技术越来越多的被应用于信号发生器，通过FPGA可以实现DDS频率合成器和DDS控制器，然而，这种实现扫频的扫频信号源和扫频方法，每次都得等到DDS控制器计算完一个频率控制字K后才能产生新的频率，因此扫频的速度比较低，并且扫频精度以及频率分辨率也会降低。此外，扫频信号发生器不仅输出扫频信号，还产生频率标记，频率标记是扫频测量中的频率定度，即当扫频信号的频率变化到用户设置的“标记频率”处时输出一个标记信号，频率标记简称频标，现有技术中产生频标的基本方法是差频法，但是差频法的缺点是电路复杂、成本高；由于谐波发生器、混频器和带通滤波器等模拟器件的非线性失真造成频标的稳定性和准确度都较差；电路延时会造成频率定度误差。
技术实现思路
解决的技术问题针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种扫频电场发生器，解决了采用现场可编程门阵列和直接数字频率合成技术产生扫频信号，每次都得等到DDS控制器计算完一个频率控制字K后才能产生新的频率，扫频效率低，从而导致扫频精度和频率分辨率降低；同时现有技术产生频标的差频法的电路复杂，成本高；谐波发生器、混频器和带通滤波器等模拟器件的非线性失真造成频标的稳定性和准确度都较差；电路延时会造成频率定度误差。扫频信号发生器的问题。技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种扫频电场发生器，包括控制单元、产生扫频信号的扫频信号产生单元和产生频标信号的频标产生单元，所述控制单元的信号输出端接扫频信号产生单元，所述扫频信号产生单元的信号输出端接频标产生单元，所述扫频信号产生单元包括扫频控制单元、时间累加器和存储器，所述频标产生单元包括频点存储器、频标成形单元和状态产生单元，所述扫频信号产生单元的输出端依次接加法器、载波波表RAM、模数转换器和低通滤波器，同时加法器还接有载波地址累加器。更进一步地，所述扫频控制单元根据用户在控制单元设定的扫频参数和扫频命令生成包括扫频频率字、载波频率字、扫频控制累加字以及幅度调整参数在内的扫频控制参数，所述时间累加器根据扫频频率字在每个时钟周期内进行相位累加，生成扫频信号的频率增量，所述存储器用于存储生成的频率增量。更进一步地，所述控制单元用于接收用户设定的扫频参数和扫频命令。更进一步地，所述状态产生单元用于根据状态使能信息和扫频状态产生状态标志信号。更进一步地，所述频点存储器根据扫频控制参数产生频点标志信号，所述频标成形单元根据频点标志信号的有效状态产生频标信号。更进一步地，所述载波地址累加器将扫频控制单元生成的载波频率字进行不断累加，生成扫频信号的频率基量。更进一步地，所述加法器将频率增量与频率基量相加，生成读取载波波表的地址，并从载波波表RAM中读取扫频信号的扫频幅度值。更进一步地，所述模数转换器用于将所述扫频幅度值进行数模转换生成模拟扫频信号。更进一步地，所述低通滤波器用于将所述模拟扫频信号进行低通滤波生成扫频信号。有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：1、本专利技术采用扫频信号的频率基量与频率增量相加的方法来产生扫频信号，大大提升了产生的扫频信号的精度和频率分辨率。2、本专利技术通过存储器存储与扫频点对应的频点标记信号，实现产生多个频标，占用系统资源较少。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的扫频信号产生流程图；图3为本专利技术的扫频信号发生器实现双通道任意波形发生器结构示意图；图4为本专利技术的子卡结构示意图；图5为本专利技术的扫频信号产生单元结构示意图；图6为本专利技术的频标产生单元结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。实施例本实施例的一种扫频电场发生器，参照图1-6：包括控制单元、产生扫频信号的扫频信号产生单元和产生频标信号的频标产生单元，所述控制单元的信号输出端接扫频信号产生单元，所述扫频信号产生单元的信号输出端接频标产生单元，所述扫频信号产生单元包括扫频控制单元、时间累加器和存储器，所述频标产生单元包括频点存储器、频标成形单元和状态产生单元，所述扫频信号产生单元的输出端依次接加法器、载波波表RAM、模数转换器和低通滤波器，同时加法器还接有载波地址累加器。其中，所述扫频控制单元根据用户在控制单元设定的扫频参数和扫频命令生成包括扫频频率字、载波频率字、扫频控制累加字以及幅度调整参数在内的扫频控制参数，所述时间累加器根据扫频频率字在每个时钟周期内进行相位累加，生成扫频信号的频率增量，所述存储器用于存储生成的频率增量，所述控制单元用于接收用户设定的扫频参数和扫频命令，所述状态产生单元用于根据状态使能信息和扫频状态产生状态标志信号，所述频点存储器根据扫频控制参数产生频点标志信号，所述频标成形单元根据频点标志信号的有效状态产生频标信号，所述载波地址累加器将扫频控制单元生成的载波频率字进行不断累加，生成扫频信号的频率基量，所述加法器将频率增量与频率基量相加，生成读取载波波表的地址，并从载波波表RAM中读取扫频信号的扫频幅度值，所述模数转换器用于将所述扫频幅度值进行数模转换生成模拟扫频信号，所述低通滤波器用于将所述模拟扫频信号进行低通滤波生成扫频信号。工作原理：根据用户设定的扫频参数和扫频命令生成包括扫频频率字、载波频率字、扫频控制累加字以及幅度调整参数在内的扫频控制参数；将生成的扫频频率字进行存储，根据用户设定的扫频参数和扫频命令生成包括扫频频率字、载波频率字、扫频控制累加字以及幅度调整参数在内的扫频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扫频电场发生器，其特征在于：包括控制单元、产生扫频信号的扫频信号产生单元和产生频标信号的频标产生单元，所述控制单元的信号输出端接扫频信号产生单元，所述扫频信号产生单元的信号输出端接频标产生单元，所述扫频信号产生单元包括扫频控制单元、时间累加器和存储器，所述频标产生单元包括频点存储器、频标成形单元和状态产生单元，所述扫频信号产生单元的输出端依次接加法器、载波波表RAM、模数转换器和低通滤波器，同时加法器还接有载波地址累加器。/n

【技术特征摘要】
1.一种扫频电场发生器，其特征在于：包括控制单元、产生扫频信号的扫频信号产生单元和产生频标信号的频标产生单元，所述控制单元的信号输出端接扫频信号产生单元，所述扫频信号产生单元的信号输出端接频标产生单元，所述扫频信号产生单元包括扫频控制单元、时间累加器和存储器，所述频标产生单元包括频点存储器、频标成形单元和状态产生单元，所述扫频信号产生单元的输出端依次接加法器、载波波表RAM、模数转换器和低通滤波器，同时加法器还接有载波地址累加器。


2.根据权利要求1所述的一种扫频电场发生器，其特征在于，
所述扫频控制单元根据用户在控制单元设定的扫频参数和扫频命令生成包括扫频频率字、载波频率字、扫频控制累加字以及幅度调整参数在内的扫频控制参数，
所述时间累加器根据扫频频率字在每个时钟周期内进行相位累加，生成扫频信号的频率增量，
所述存储器用于存储生成的频率增量。


3.根据权利要求1所述的一种扫频电场发生器，其特征在于，所述控制单元用于接收用户设定的扫频参数和扫频命令。

【专利技术属性】
技术研发人员：苏剑锋，李旭生，
申请(专利权)人：广州高铁计量检测股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44