波形合成畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、南京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目基于信號波形合成設(shè)計學(xué)生姓名班級學(xué)號專業(yè)1.畢業(yè)設(shè)計課題內(nèi)容和要求設(shè)計制作一個電路，能夠產(chǎn)生多個不同頻率的正弦信號，并將這些信號再合 成近似方波和其他的信號。要求方波振蕩器的信號經(jīng)分頻和濾波處理，同時產(chǎn)生 兩個正弦波信號，這兩種信號應(yīng)具有確定的相位關(guān)系；且產(chǎn)生的信號波形無明顯 失真；并制作一個由移相器和加法器構(gòu)成的信號合成電路；根據(jù)三角諧波的組成 關(guān)系，設(shè)計一個新的信號合成電路，將產(chǎn)生的各個正弦信號合成一個近似的三角 波形；并制作一個能對各個正弦信號的幅度進(jìn)行測量和數(shù)字顯示的電路。畢業(yè)設(shè)計課題理解在現(xiàn)代電子學(xué)的各個領(lǐng)域，常常需要高精度且頻率可方便調(diào)節(jié)的信

2、號源。信 號發(fā)生器是產(chǎn)生各種電信號的設(shè)備。在現(xiàn)今各部門中，特別在電子技術(shù)和無線電 部門中經(jīng)常要使用到各種頻率、各種波形、各種幅度的信號源，用于測試、調(diào)整 和檢修工作。傳統(tǒng)的信號發(fā)生器一般采用模擬電路,存在比較大的缺陷。波形信號發(fā)生器能夠產(chǎn)生各種頻率和幅值連續(xù)可調(diào)的規(guī)則和不規(guī)則波形信 號，在生產(chǎn)和科研中有廣泛的應(yīng)用。這里介紹了一種以單片機為核心，利用波形合 成技術(shù)產(chǎn)生所需信號的信號發(fā)生器。用相位累加器產(chǎn)生頻率精確變化的基準(zhǔn)時 鐘,實現(xiàn)信號頻率的可調(diào);單片機的PWM輸出作為DAC參考電壓，用以實現(xiàn)信號的幅 值可調(diào)；其中總線系統(tǒng)控制邏輯和相位累加器邏輯在CPLD中實現(xiàn)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子系統(tǒng)對

3、信號波形的合成要求更高。本信號波形 合成實驗電路由555多諧振蕩電路輸出一個方波，然后對方波信號進(jìn)行分頻和濾 波分別得到10kHz、30kHz、和50kHz頻率的正弦波信號，最后經(jīng)過信號放大移 相電路和信號加法合成電路得到一個近似的方波和三角波，用單片機控制模塊控 制經(jīng)AD轉(zhuǎn)換輸出正弦信號的幅值、經(jīng)LCD液晶數(shù)字的顯示幅值以及鍵盤輸入的 選頻電路。本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊，電路簡單，涉及的知識范圍廣、功能強大、可 擴(kuò)展性強等優(yōu)點。關(guān)鍵字：555振蕩信號；濾波分頻；移相；加法合成信號波形合成的方案論證與選擇（1）方波發(fā)生電路方案方案一：采用分立元件實現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)的多諧振振蕩器，然后根據(jù)需要加入積分 電路等

4、構(gòu)成正弦、矩形、三角等波形發(fā)生器。這種信號發(fā)生器輸出頻率范圍窄， 而且電路參數(shù)設(shè)定較繁瑣，其頻率大小的測量往往需要通過硬件電路的切換來實 現(xiàn)，操作不方便。方案二：采用555振蕩電路或函數(shù)信號發(fā)生器ICL8038集成模擬芯片，它是 一種可以同時產(chǎn)生方波、三角波、正弦波的專用集成電路。不用依靠單片機，用 滑動變阻器調(diào)節(jié)頻率，電路簡單。其缺點是這種模塊產(chǎn)生的波形都不是純凈的波 形，所以要有濾波電路。根據(jù)題意，本系統(tǒng)需要一個300kHz的方波，所以選擇 方案二，用555振蕩電路產(chǎn)生一個方波。（2）濾波方案方案一：采用實時DSP數(shù)字濾波技術(shù)，數(shù)字信號靈活性大，可以在不增加硬 件成本的基礎(chǔ)上對信號進(jìn)行有效

5、的濾波，但要進(jìn)行濾波，需要A/D、D/A既有較 高的轉(zhuǎn)換速率，處理器具有較高的運算速度，成本高。方案二：以集成運放為核心的有源濾波電路，結(jié)構(gòu)簡單，所需元件少，成 本低，且電路輸入阻抗高、輸出阻抗低，并有專門的設(shè)計軟件。所以根據(jù)實際情 況，選擇方案二作為系統(tǒng)的濾波方案。（3）幅值檢測與顯示方案通過單片機系統(tǒng)的鍵盤輸入控制選頻，選擇檢測信號的輸入，通過TLC549 將采集的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號幅值，從而通過液晶顯示器顯示出來。本系統(tǒng) 直接有效，且便于控制。總體方案設(shè)計本系統(tǒng)采用555振蕩信號發(fā)生電路輸出一個方波，然后對方波信號進(jìn)行濾波 分頻分別得到10kHz、30kHz、和50kHz頻率的正弦波

6、信號，最后經(jīng)過信號放大移 相電路和信號加法合成電路得到一個近似的方波和近似的三角波信號，用單片機 控制模塊控制經(jīng)AD轉(zhuǎn)換輸入的正弦信號幅值和經(jīng)姬。液晶數(shù)字顯示幅值以及鍵盤 輸入選頻電路。系統(tǒng)總體框架設(shè)計圖如圖1所示：圖1總體設(shè)計框圖畢業(yè)設(shè)計的實施方案第12周：調(diào)研，查閱文獻(xiàn)資料，明確總體設(shè)計思路并寫出開題報告；第36周：相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和編寫模塊程序，并加以調(diào)試；第7周：中期檢查；第89周：連接裝配模塊程序、調(diào)試，文獻(xiàn)翻譯；第1011周：軟硬件聯(lián)調(diào)；第1213周：撰寫畢業(yè)設(shè)計報告（論文），準(zhǔn)備答辯；第14周：畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯。參考文獻(xiàn)【1】周良權(quán)、傅恩錫、李世馨編.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社,2005 年.【2】楊志忠主編.數(shù)字電子技術(shù)高等教育出版社，2003年.【3】黃爭.德州儀器高性能單片機和模擬器件在高校中的應(yīng)用和選型指南