作者Email: loujue@ynmail.com 摘要: 本文提出了一种使用直接数字合成(DDFS)的方法来模拟8路信号,用于智能天线的测试及各种通信设备的设计。以及该信号源的硬件电路板设计的一种特殊方法,使得该硬件有较强的扩展性。 关键字: 多路,信号源,DDFS,可编程器件,高速D/A 1.引言 智能天线是由多个天线单元组成的天线阵列,但是传统的波形发生器多为两路,无法模拟智能天线所接收到的阵列信号。本文研制的多通路信号源,能同时产生独立且时钟同步的8路信号。通过可视化的操作界面对各阵元天线的波形进行设计。系统采用了板卡分离的设计使得系统有较强的扩展性,方便了
《用于智能天线设计的多路信号源》
在现代通信技术中,智能天线扮演着至关重要的角色,尤其在无线通信系统中,其能够显著提高信号质量和传输效率。智能天线是由多个天线单元组成的阵列,通过复杂的信号处理技术实现波束赋形和空间分集。然而,传统的一路或两路波形发生器无法满足智能天线系统中复杂阵列信号的模拟需求。为解决这一问题,本文提出了一个基于直接数字合成(DDFS)技术的多路信号源设计,能够同时产生8路独立且时钟同步的信号,用于智能天线的测试和通信设备的设计。
DDFS是一种先进的信号生成技术,它通过累加相位寄存器的值来产生所需频率的正弦波。在本文的设计中,使用了可编程逻辑器件(PLD)进行地址累加,以及高速数字模拟转换器(D/A)将数字信号转换为模拟信号。此外,利用RAM存储波形数据,确保了信号生成的灵活性和精度。这种设计的关键在于采用板卡分离的架构,增强了系统的可扩展性,便于工程人员进行通信设备的多样化设计和测试。
系统的基本原理包括以下几个关键部分:
1. DDFS模块:使用DDFS技术生成所需的波形,PLD作为地址累加器,以实现频率合成。为了满足高速信号生成的需求,选用高速PLD器件,以驱动RAM阵列,合成所需的信号。
2. 存储模块:由于传统的非易失性存储器在高频下无法工作,而高速SRAM在断电后会丢失数据,所以采用了双存储器方案。结合了FLASH(如W29C040)和SRAM(如AS7C3256-15),在每次加电时,数据从FLASH转移到SRAM中,以实现DDFS合成。数据的下载可以通过串口或USB接口完成,USB接口在高速模式下可直接写入FLASH,而串口则需先写入RAM再转存至FLASH。
3. 接口模块:系统采用飞利浦的PDIUSBD12芯片作为USB接口,它能将串行数据转化为8位并行数据,并支持高速数据传输,满足实时数据交换的需求。
4. D/A转换模块:选择AD9752作为D/A转换器,其转换速率足够高,能满足10.7MHz的最高输出频率,确保了信号的精度和质量。
该多路信号源的设计不仅解决了传统波形发生器的局限性,还提供了灵活的可视化界面,便于用户设计各阵元天线的波形。通过这种方式,智能天线的设计和测试效率得到了显著提升,为通信设备的研发提供了强大的工具。