一種PCM信號發生裝置的製作方法
2023-05-30 12:44:11 4
本實用新型主要涉及遙測技術領域,特指一種PCM信號發生裝置。
背景技術:
遙測設備作為獲取重要信息的一種途徑一直備受重視。遙測信號源是一種能夠產生各種測試信號的電子設備,已被廣泛應用在各種遙測領域中。遙測信號的調製主要是把遙測的信號調製到可以通過無線信道通信的微波頻段,並能夠實現多路復用的功能。有時候為了更有效的利用頻段還需要採用二次調製的方式,即先對遙測基帶信號調製到副載波上,再對載波統一調製。目前採用的信號調製方式有連續波調製和脈衝調製這兩種。脈衝編碼調製(PCM)的遙測系統由於其自身的各種優點而成為當前採用最為廣泛的一種遙測系統,但能夠實現通用功能的通用信號源還比較少,尤其隨著遙測任務密度的不斷增加,傳統測試信號源已不能滿足人們的需求。
技術實現要素:
本實用新型要解決的技術問題就在於:針對現有技術存在的技術問題,本實用新型提供一種結構簡單、通用性強的PCM信號發生裝置。
為解決上述技術問題,本實用新型提出的技術方案為:
一種PCM信號發生裝置,包括上位機、FPGA主控模塊、USB通信接口模塊、輸出接口模塊和供電模塊,所述供電模塊分別與FPGA主控模塊和USB通信接口模塊相連、用於提供所需電源,所述USB通信接口模塊分別與所述上位機和FPGA主控模塊相連、用於接收上位機的配置信息並發送至FPGA主控模塊,所述FPGA主控模塊與所述輸出接口模塊相連、用於接收配置信息以生成對應的PCM信號,並經輸出接口模塊輸出。
作為上述技術方案的進一步改進:
所述輸出接口模塊與所述上位機相連、用於對PCM信號進行校驗。
所述輸出接口模塊為單端輸出接口或差分輸出接口。
所述供電模塊包括用於提供給FPGA主控模塊的5V電源、用於提供給USB通信接口模塊的3.3V電源和2.5V電源。
與現有技術相比,本實用新型的優點在於:
本實用新型的PCM信號發生裝置,通過上位機將配置信號發送至FPGA主控模塊,由FPGA根據配置信號生成相對應的PCM信號,此PCM信號的碼速率、碼型、PCM幀結構等幾乎所有參數均可通過FPGA編程設置,並且可設置的範圍很大,因而通用性很強。
附圖說明
圖1為本實用新型的方框結構圖。
圖2為本實用新型的USB通信接口模塊的電路原理圖。
圖3為本實用新型中供電模塊的電路原理圖。
圖4為本實用新型中差分輸出接口的電路原理圖。
圖5為本實用新型中單端輸出接口的電路原理圖。
圖中標號表示:1、上位機;2、USB通信接口模塊;3、FPGA主控模塊;4、輸出接口模塊;5、供電模塊。
具體實施方式
以下結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
如圖1至圖5所示,本實施例的PCM信號發生裝置,包括上位機1、FPGA主控模塊3、USB通信接口模塊2、輸出接口模塊4和供電模塊5,供電模塊5分別與FPGA主控模塊3和USB通信接口模塊2相連、用於提供所需電源,USB通信接口模塊2分別與上位機1和FPGA主控模塊3相連、用於接收上位機1的配置信息並發送至FPGA主控模塊3,FPGA主控模塊3與輸出接口模塊4相連、用於接收配置信息以生成對應的PCM信號,並經輸出接口模塊4輸出以供其它設備使用。其中配置信息包括碼速率、幀結構、碼型和波形。本實用新型的PCM信號發生裝置,通過上位機1將配置信號發送至FPGA主控模塊3,由FPGA根據配置信號生成相對應的PCM信號,此PCM信號的碼速率、碼型、PCM幀結構等幾乎所有參數均可通過FPGA編程設置,並且可設置的範圍很大,因而通用性很強。
本實施例中,輸出接口模塊4與上位機1相連、用於對PCM信號進行校驗。
本實施例中,FPGA主控模塊3選用美國Xilinx公司Spartan-Ⅱ系列的FPGA晶片XC2S100-6PQ208,其屬於中等規模的SRAM工藝FPGA晶片,成本較低。
如圖2所示,本實施例中,USB通信接口模塊2採用CY7C68013,支持普通IO、Slave FIFO模式、GPIO模式這三種接口模式,不同的模式在引腳配置上都不同,Slave FIFO模式和GPIO模式下接口同步時鐘也遵循不同的模式。在電路設計中為了避免在固件程序開發時受到局限,本發明採取的方式是把CY7C68013所有的IO接口(PA、PB、PD、CTL、RDY、IFCLK)都引到FPGA的埠上。
如圖3所示,本實施例中,供電模塊5包括用於提供給FPGA主控模塊3的5V電源、用於提供給USB通信接口模塊2的3.3V電源和2.5V電源。電源作為系統的動力站,是電路的核心。系統能否安全穩定的工作主要取決於電源的性能好壞。供電模塊5的輸出電壓有5V、3.3V和2.5V。FPGA的埠和USB通信接口模塊2正常工作電壓為3.3V,而外部USB口輸入的是5V電壓,採用電源轉換晶片實現5V到3.3V和2.5V的轉換。電源轉換晶片採用TI公司的TPS70358晶片。
如圖4和圖5所示,本實施例中,為了滿足通用性與多樣化的要求,採用單端輸出接口或差分RS-422輸出接口的方式輸出PCM信號。其中PCM信號的單端輸出方式採用電子電路設計中常用的光耦隔離,光電耦合器件實質上是發光二極體與光電三極體的組合,在光電耦合放大電路中,發光二極體作為上級的負載,而輸出電流的大小變化會直接影響發光二極體光亮度的強弱。通過光耦合原理,發光二極體發光的強弱使光電三極體輸出電流也發生變化,經後級放大電路放大後,便會輸出放大信號。由於光電耦合是通過「電—光—電」的轉換達到級間耦合的目的,所以兩級間輸入信號與輸出信號處於電隔離狀態。
本實用新型的PCM信號發生裝置性能穩定可靠,功能完善,體積小,功耗小,操作維修方便,環境適應性好。該遙測PCM信號源輸出碼型有NRZ-L/M/S、BIФ-L/M/S六種,輸出碼率範圍是1Mbps~13Mbps;數據字長為8或16位;可輸出的數據類型為正弦波、三角波和鋸齒波或固定值。
雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上,然而並非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員,在不脫離本實用新型技術方案範圍的情況下,都可利用上述揭示的技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾,或修改為等同變化的等效實施例。因此,凡是未脫離本實用新型技術方案的內容,依據本實用新型技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾,均應落在本實用新型技術方案保護的範圍內。