基于FPGA的高精度正弦信号发生器设计与实现

作     者：彭卓 邓焱 马骋 熊剑平 尹永利 

作者机构：清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 中国航天员科研训练中心北京100094 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2014年第54卷第2期

页      面：197-201页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0835[工学-软件工程] 081002[工学-信号与信息处理] 

主　　题：地震数据采集 正弦信号发生器 △∑调制器 现场可编程门阵列(FPGA) 

摘      要：地震数据采集系统自检时需要总谐波失真小于-106dB的高保真正弦信号,一般采用24位ΔΣ数模转换器来产生,关键技术是如何生成驱动ΔΣ数模转换器的位流。该文提出一种由正弦数据存储器、插值滤波器和ΔΣ调制器组成的位流生成器,重点介绍了插值滤波器和ΔΣ调制器的设计思路、仿真方法及其在现场可编程门阵列(FPGA)中借助DSP Builder工具实现的方法。实测结果表明:该位流生成器可以驱动一块ΔΣ数模转换器产生31.25Hz、峰峰值3.96V的高保真正弦信号,信噪比达到111.4dB,总谐波失真达到-121.0dB,满足地震数据采集系统自检的要求,并且具有结构简单、可编程和开发周期短的优势。