用于声光信号处理的调制信号产生方法研究及实现

摘要

本文针对以声光信号处理技术为基础的声光相关器，应用雷达信号理论研究并产生了声光相关器的调制信号以及驱动信号。对声光相关器的调制信号发生系统进行了优化，使产生的信号的种类更加多样。研究了用于声光信号处理的调制信号的产生方法，设计并制作了基于FPGA+AVR单片机结构的声光相关器的调制信号及驱动信号发生器，最后产生了相应调制信号和驱动信号。
　　根据声光相关器对调制信号和驱动信号的参数的要求，完成了信号发生器的硬件电路设计和软件设计。在FPGA中编写Verilog HDL程序设计出了各个数字信号处理模块，实现了FPGA和单片机的通信、FPGA通过USB和上位机通信并完成调制信号的频率的输入、显示功能及上位机的应用程序。最后将波形数据对应的数字信号通过数模转换器转换成模拟信号产生了声光相关器的调制信号以及驱动信号。
　　利用本文制作的信号发生器模拟了一些常用的信号在不同的频率下以及一个周期内不同的取样点下的输出结果，包括正弦波、方波以及锯齿波，并对输出的结果进行了比较和分析。针对声光相关器对调制信号的要求，结合雷达信号理论，用本文制作的信号发生器模拟并输出了了现在常用的雷达信号，包括线性调频脉冲压缩信号和相位编码脉冲压缩信号。线性调频脉冲压缩信号模拟了在不同的采样点下的结果，以及不同的起始瞬时频率和不同的频率范围下的结果，相位脉冲压缩信号模拟了5位、11位以及13位的巴克码作为调制信号调制载波的结果。最后对上述在不同的参数下产生的波形结果进行了比较和分析。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 本课题的意义及应用背景

1.3 声光信号处理技术的国内外发展现状

1.4 本文设计制作的声光相关器的调制信号以及驱动信号发生器

1.5 本文的研究内容及章节安排

第二章 调制信号及驱动信号发生器的硬件电路设计

2.1 调制信号及驱动信号发生器的硬件整体结构设计

2.2 以FPGA为核心的逻辑模块以及其外围电路的设计

2.3 以AVR单片机为核心的外围电路设计

第三章 调制信号及驱动信号发生器的软件设计

3.1 FPGA中的软件设计

3.2 单片机中的软件设计

3.3 USB通信软件设计

第四章 调制信号及驱动信号发生器的输出结果及分析

4.1 调制信号及驱动信号发生器的输出结果误差分析

4.2 常用的一些波形的输出结果及分析

4.3 调制信号的输出结果及分析

4.4 20MHz驱动信号输出结果及分析

第五章 总结与展望

5.1 课题总结

5.2 课题展望

致谢

参考文献

附录