开题报告智能扫频仪设计与实现.docVIP

毕业设计开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 0805054106 学 院、系： 信息与通信工程学院 专 业： 自动化 设 计 题 目： 智能扫频仪的设计与实现 指导教师: 年 月 日 毕 业 设 计 开 题 报 告 1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 一、本课题的研究背景及其意义 在现代电子测量中，经常遇到系统网络阻抗特性及传输特性的测量问题，其中传输特性包括增益和衰减特性、幅频特性、相频特性等[1]。频率特征测性仪就是用来测量前述特性的仪器，简称扫频仪。它在现代电子测量中占据着重要的地位，为被测网络的的调整，校准以及故障的排除提供了极大的方便. 我们使用的传统仪器如BT-4 型扫频仪大多是采用不同的电子元器件构成振荡器，显示部分也是用比较过时的示波器，这种仪器体积大、稳定度差、精度不高、不易使用、价格高，而且不能显示相频特征，更不能对频率特性图进行保存和打印，不便于用户实际使用[2]。随着电子技术的飞速发展，目前市面了也出现了很多新型数字化扫频仪，有的性能非常好，技术指标也非常高。本课题要研制的是一种简易的智能化扫频仪，根据扫频仪的工作原理，提出了一种基于DDS 技术的扫频仪的设计方案。 二、国内外扫频仪的研究现状及分析 过去，幅频特性的测量是用点频测量法进行的，通过开关及旋钮用手工的方法逐点测量，不仅效率低，而且精度不高，后改用扫频的方法进行测量。早期的扫频技术采用改变腔体结构从而改变LC回路电容来完成扫频信号源的产生，这种方法由于有可动部件而存在可靠性不高的问题[3]。气候发展看YIG小球振荡及变容二极管等技术，不仅可靠性提高，而且频率稳定性以及精度都大大提高。 目前国内外有许多生产扫频仪的厂家，他们的产品多种多样。 美国安捷伦（agilent）公司研制的E8801A 矢量系统分析仪是一种高精度的仪器，它主要应用于对精密元器件的测量。这款仪器对速度和精度有非常高的要求。E8801A设置了多种功能，用户可以根据需要自由选择。它还具有很强的自测性能和自助工具，可以满足研发以及生产制造的要求。这款仪器有16 个单独的测试端，仪器内嵌有硬盘驱动器，还有一个鼠标接口。它的频率范围300KHz～3GHz,扫频速度为35 us /点[4]。德国研制的多功能系统检测仪200，主要应用在一些线缆的测试上，如双绞线及同轴线，它的自动测试性能非常好，在短短25 秒内就能够实现测量，用户能够根据自己的需要选择不同的测试标准和电缆类型，测量频率可达200MHZ。它的内存很大，能够存储500 个测量值[5]。这款仪器还有一个时域反射仪（TDR），能够测试线路的多种故障，检测各种连接错误并且能够分辨电缆。 德力DEVISER 研发制造的DS7710A/B 系统分析仪运用当前比较前沿的DDS 数字化频率合成技术，精度非常高，具有10Hz 的高分辨率，而且价格便宜。它内部使用PentiumCPU，控制与显示都是全数字化的[6]。这款仪器的性能、技术指标都非常高，目前主要用于CATV 及电子元器件的研发制造领域，得到了广大用户的认可。 它的频率范围：300KHz～1300MHz，频率分辨率：100Hz。 北京恒泰科贸有限公司研发的HT-1252 系列频率特性测试仪多数用于雷达、广播和电视、共用天线、有线电视放大器、发射接收仪器的扫频动态测试[6]。这款仪器有一个大屏幕，界面非常清楚，方便用户观察并分析测量结果。其HT-1252-I 频率特征测试仪，频率测试范围：5MHz～1GHz，2 GHz～2.8 GHz。 相关理论综诉 目前一般的扫频仪根据测频范围可分为低频扫频仪和高频扫频仪。采用扫频测量法测量幅频特性，其基本思想是用频率连续变化的信号加载北侧网络输入端，在输出端用检波等方法取得其幅频特性，并将其送入显示放大单元进行数据处理和显示[7]，从而在显示屏幕上观察期幅频特性曲线，由此可见，扫频仪信号源的质量以及显示通道的处理能力是扫频仪的两个重要方面，同时，扫频仪操作上是否简便以及人机界面是否友好[8]，也是衡量扫频仪的重要因素。 扫频信号发生器产生测试用的扫频信号，它是扫频仪系统的核心[9]。传统的扫频信号发生器是利用电子元器件以各种不同的形式构成振荡器，其频率精度和稳定度都不高，而且工艺复杂，分辨率低。 频率合成技术在电子设计中占有重要的地位。它的发展经历了三个阶段。 首先被实际应用的技术是直接频率合成技术。直接频率合成技术具备许多优点，如频率范围宽、转换时间短，但是其硬件结构太复杂、设备庞大、成本高，而且难以采取有效措施抑制其输出的谐波、噪声以及寄生频率[10]。 随后进入应用的是锁相频率合成技术[14]。数字化锁相频率合成技术