簡易數(shù)字信號傳輸性能分析儀設(shè)計報告-資料下載頁
2025-06-01 22:00本頁面
【正文】 C281KR2011KR2031KR2001KR202Vin VoutGNDLM7915100pFC204100pFC205100pFC206100pFC207Vin VoutGND100pFC208100pFC210+1218V1212+15V15V220V 附圖 6 π型衰減器電路 附圖 7 增益調(diào)節(jié)電路 附圖 8 電源供電電路 19 附圖 9 數(shù)字信號 V1的 m序列波形圖和仿真圖 附圖 10 時鐘信號 V1_clock的波形圖 附圖 11 偽隨機信號序列 V3的波形圖和仿真圖 20 附表部分 附表 1 低通濾波器測試波形圖對比表 截止頻率 Fo/KHz 濾波后信號 V2 干擾后信號 V2a 100 200 500 21 附表 2 不同幅度干擾對波形影響圖 截止頻率 Fo/KHz 100KHz 200KHz 500KHz 干擾很小 干擾較大 干擾很大 22 附表 3 眼圖的顯示 濾波 干擾前 干擾后 100 200 500 根據(jù)眼圖分析數(shù)字信號傳輸性能： 通過比較各個眼圖，從圖中可以看出經(jīng)過 100KHz 低通濾波器斜邊的斜率最小，經(jīng)過200KHz 低通濾波器斜邊的斜率居中，經(jīng)過 500KHz 低通濾波器斜邊的斜率最大。由此可知通過 500KHz 的傳輸系統(tǒng) 對抽樣定時誤差最靈敏，經(jīng)過 100KHz 的傳輸系統(tǒng)對抽樣定時誤差最不靈敏； 當加入模擬噪聲后三種系統(tǒng)上下陰影區(qū)的高度均增大，此時的信號失真量隨之加大，它是噪聲和碼間串擾疊加的結(jié)果。 通過比較各個眼圖，從圖中可以看出經(jīng)過 100KHz 低通濾波器眼圖張開度最大，經(jīng)過200KHz 低通濾波器眼圖張開度居中，經(jīng)過 500KHz 低通濾波器眼圖張開度最小。由此可知 23 當最佳取樣時刻選在眼圖張開最大的時刻時，通過 100KHz 的傳輸系統(tǒng)信噪比最大，經(jīng)過500KHz 的傳輸系統(tǒng)信噪比最小。 附表 4 加法器測試數(shù)據(jù)和波形圖 V1 V2 Vo 波形圖 f1=100KHz Vpp= f2=10MHz Vpp=100mv f1=100KHz Vpp= f2=10MHz Vpp=1V f1=100KHz Vpp= f2=1MHz Vpp=1V f1=100KHz Vpp= f2=100KHz Vpp=3V f1=100KHz Vpp= 24 f1=10KHz Vpp= f2=10MHz Vpp= f1=10KHz Vpp= f2=1MHz Vpp= f1=10KHz Vpp= 制作過程遇到的問題與解決方案 在設(shè)計低通濾波器時我們采用的是一階 RC 有源低通濾波器，但是濾波效果達不到預(yù)期效果，后來改用二階低通濾波，但是兩個電阻和兩個電容值選擇了一樣的，濾波效 果還是達不到效果，最終使用了濾波器設(shè)計軟件并采用四階低通濾波，特殊的電阻使用電位器調(diào)節(jié)得到，制作的低通濾波器效果很好，能很好的完成題目的要求。 加法器的設(shè)計電路圖來自模電書上的電路，之前沒有考慮到噪聲信號是 10MHz，選用的 OP37 芯片帶寬不夠，所以加法器得到的波形是不正確的，后來改用高帶寬的 THS3091運放芯片能很好的完成加法電路功能，而且效果非常好。 核心板部分 該系統(tǒng)需要輸出 10Kbps— 100Kbps 的步進數(shù)字信號，所以計算得知 是所有信號的公倍數(shù) ，所以需要 FPGA 通過倍頻和分頻得到 的時鐘， CycloneII 器件不能得到超過 50MHz 的時鐘信號，所以只能采用 CycloneIV 的 FPGA 器件，因為器件的限制我們只能將該系統(tǒng)的發(fā)射端與接收端設(shè)計在一塊 FPGA 的核心板上。 25 眼圖顯示時不知道為何一開始均出現(xiàn)了過沖量現(xiàn)象（如右圖），為了解決這種現(xiàn)象我們試了改變輸入信號、改變衰減倍數(shù)、改變增益倍數(shù)等方法都沒有解決，最終無意間調(diào)節(jié)低通濾波器的第一階電阻的阻值竟然實現(xiàn)了過沖量的去除，得到了如上的無過沖量的完美眼圖。這個問題我 們一直不明白為什么，因為低通濾波器的電阻改變后濾波效果就有所變化，實際截止頻率也會發(fā)生變化，這個問題有待進一步了解與解決。
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