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一種USB接口功率任意波發(fā)生器設計
DOI:
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作者:
作者單位:

中國石油集團工程技術(shù)研究院 北京石油機械有限公司

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

TN98

基金項目:

國家科技重大專(zhuān)項(2016ZX05020005-001)


Design of a power arbitrary wave generator with USB interface
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    摘要:

    為了縮短井下短距離無(wú)線(xiàn)傳輸發(fā)射機的研發(fā)時(shí)間,沒(méi)有采用常規的使用商用任意波發(fā)生器的技術(shù)路線(xiàn)。專(zhuān)門(mén)設計了一種功率任意波發(fā)生器,上位機通過(guò)USB接口下載波形數據文件,信號發(fā)生器可以輸出高達6W的信號。為了實(shí)現該設計,使用專(zhuān)用USB-SPI橋接芯片完成上位機與高集成度模擬前端芯片的USB接口通訊。由于上位機的非實(shí)時(shí)操作系統不能產(chǎn)生穩定、高速的指令發(fā)送,使用同步FIFO來(lái)存儲并回放SPI總線(xiàn)上的信號,解決了SPI通訊速率的匹配問(wèn)題,增強了輸出更新頻率的穩定性。該功率任意波發(fā)生器可以輸出6W、10位精度,500 kSa/s采樣頻率的任意波形,具有512 k采樣深度,滿(mǎn)足井下SDR發(fā)射機設計需求。其模擬前端電路與井下發(fā)射機完全相同,實(shí)現了一次性硬件開(kāi)發(fā)驗證,縮短了研發(fā)時(shí)間。

    Abstract:

    In order to shorten the development time of downhole short-distance wireless transmitter, the conventional technical route using commercial arbitrary wave generator is not adopted. A power arbitrary wave generator is specially designed. The host computer downloads waveform data files through USB interface. The signal generator can output up to 6W signal. In order to realize this design, a special-purpose USB-SPI bridge chip is used to complete the communication between host computer and the highly integrated analog front-end (AFE) chip via USB interface. Because the non-real-time operating system of the host computer can not produce stable and high-speed command transmission, the synchronous FIFO is used to store and play back the signals on the SPI bus, which solves the problem of matching the SPI communication rate and enhances the stability of the output update frequency of signal. This power arbitrary wave generator can geneartes 6W, 10-bit, 500 kSa/s arbitrary waveforms with 512 k samples deep memory meeting the design requirements of downhole SDR transmitter. Its analog front-end circuit is exactly the same as the underground transmitter, which realizes one-time hardware development and verification, and shortens the development time.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

胡永建,孫成芹,胡奕然.一種USB接口功率任意波發(fā)生器設計計算機測量與控制[J].,2020,28(4):266-270.

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歷史
  • 收稿日期:2019-09-03
  • 最后修改日期:2019-09-20
  • 錄用日期:2019-09-20
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2020-04-15
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