摘 要:從系統所要實現的基本功能出發,介紹總體設計方案和相應技術指標。對具體實現中的系統動態特性的函數表征、系統動態特性測試方法進行詳細分析,采用變速率欠采樣技術來解決數據采集過程中掃頻范圍較寬的問題,并對A/D動態特性進行測試。
關鍵詞: 虛擬儀器, 掃頻測量,頻率特性,DDS
[b][align=center]The Design of Virtual Frequency Feature Scanning Device
DouPeng[/align][/b]
Abstract: From the point of view of basic functions ,this paper briefly introduces the whole design scheme and relational technology parameters. Mainly discussed function express for the dynamic peculiarity of a system and the ways to test the peculiarity. the system adopts shift under sampling technology to reduce the sampling rate in the course of datas acquisition, at the same time, the dynamic peculiarity of A/D is also tested.
Keyword: VI frequency-scanning measure, frequency feature ,DDS
1 前言
隨著電子測試項目和測試范圍與日俱增,測試對象的逐漸復雜,測試速度和測量精度要求的不斷提高,傳統的測試方式和測試儀器己不能適應形勢的發展。傳統的頻率特性測試儀大多是用LC電路構成掃頻振蕩器,結構復雜、功能單一、操作不便,性價比較低。而虛擬儀器的出現徹底改變了傳統的儀器方法,其以計算機平臺為核心,通過軟件將計算機硬件資源與一定的外部設備有機地融合為一體,充分利用計算機強大的計算處理能力、存儲和控制能力,從而大大縮小了儀器硬件的成本和體積,縮短了開發周期,并能通過軟件實現對數據的拾取、存儲和分析等多種處理。
2 系統的總體方案提出
系統的設計思想為:測試時首先由主機啟動掃頻程序,控制掃頻信號源產生頻率按設定值步進的正弦信號,其幅度基本恒定,頻率變化范圍最大可達1-70MHZ。使信號通過被測網絡后,其幅度將產生變化,即掃頻信號的畸變里包含著被測網絡的網絡信息(被調幅),因此該調幅波的包絡就是被測網絡的幅頻特性。調幅信號經A/D部分至主機內的軟件處理模塊,最終使被測網絡的幅頻特性顯示在虛擬頻率特性測試儀的前面板上,系統框圖如圖一所示,從系統的總體結構圖中可看出,系統功能主要分控制部分、數據采集部分、頻率特性測試分析、顯示部分以及擴展部分。其中,控制部分可通過計算機端口對系統中掃頻信號源的輸出頻率值進行控制,也可控制掃頻信號源的掃頻步進,此外還能控制A/D采集板的采樣時鐘,即控制采樣率的大小。數據采集部分則完成變速率采樣,從8MHZ到65MHZ任意可調,最小步進小于1HZ,并可根據掃頻信號的輸出自動選擇采樣率。頻率特性測試分析、顯示部分則完成對被測網絡幅頻特性的測試、分析結果,并將測試的結果展開顯示。功能擴展部分則主要實現遠程控制以及系統與外部I/O的連接與管理。
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虛擬頻率特性測試儀系統設計