基于System Generator的數(shù)字鎖相放大器研究.pdf

1、鎖相放大器是一種微弱信號(hào)檢測(cè)儀器，用來提取如在黏度測(cè)量、微波特性研究、光纖瓦斯檢測(cè)等工程領(lǐng)域中傳感器輸出的微弱信號(hào)。鎖相放大器是一種通過研究被檢測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)與相關(guān)性，并對(duì)被噪聲淹沒的微弱有用信號(hào)進(jìn)行提取的技術(shù)。在傳統(tǒng)數(shù)字鎖相放大器基礎(chǔ)上，本文完成了一種基于System Generator的數(shù)字鎖相放大器設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用System Generator軟件構(gòu)建，讓數(shù)字鎖相放大器的開發(fā)更為簡(jiǎn)單、減少工程量；解決數(shù)字鎖相放大器參考信號(hào)頻率手動(dòng)配

2、置的問題；利用數(shù)字窄帶低通濾波技術(shù)，改善了數(shù)字鎖相放大器的信噪比，提高了數(shù)字鎖相放大器的檢測(cè)精度。
　　在分析了現(xiàn)有鎖相放大器的基礎(chǔ)上，即包括相關(guān)函數(shù)、相關(guān)檢測(cè)原理、模擬和數(shù)字鎖相放大器的整體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，完成了基于System Generator的數(shù)字鎖相放大器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)由前置濾波模塊、抗混疊模塊，采樣模塊，F(xiàn)PGA模塊組成。本文針對(duì)系統(tǒng)中FPGA實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。首先以System Generator作為硬件開發(fā)平臺(tái)，利用S

3、ystem Generator上提供的DSP模塊，并結(jié)合FFT等相應(yīng)技術(shù)，設(shè)計(jì)了與待測(cè)微弱信號(hào)頻率自動(dòng)匹配的參考信號(hào)發(fā)生模型；其次把多采樣速率信號(hào)處理的方法應(yīng)用在FPGA上，實(shí)現(xiàn)數(shù)字窄帶低通濾波器的設(shè)計(jì),完成了新型數(shù)字鎖相放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　在以上基礎(chǔ)上，將基于System Generator的數(shù)字鎖相放大器應(yīng)用于黏度測(cè)量。通過軟、硬件協(xié)同仿真測(cè)試與板載驗(yàn)證，分析結(jié)果表明基于System Generator的數(shù)字鎖相放大器與