信号发生器及波形参数生成装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及测量测量领域，特别涉及波形参数生成装置和具有该波形生成装置的信号发生器。
【背景技术】
[0002]信号发生器，是一种可以产生某些特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波)或任意波形的测量装置，可应用于通信、仪表和自动控制系统测试等领域。
[0003]由于数字技术的飞速发展，目前大多数的信号发生器都选择了数字方式实现。数字式信号发生器可以避免模拟信号源的种种弊端，有着良好的频率和幅度精度，较好的信噪比。而在数字式信号发生器中广泛采用的是基于直接数字频率合成(DDS)技术的架构。如图1所示，采用DDS技术的信号发生器I包括控制单元101、波形生成单元102和数模转换单元103。其中，控制单元101用于将用户输入的各种波形参数转换成波形生成单元能够识别的波形参数，发送给波形生成单元102 ;波形生成单元102用于根据控制单元101产生的波形参数，生成数字波形；数模转换模块103用于将波形生成单元102生成的数字波形转换为模拟波形后，并对模拟波形进行滤波、整形等调整后，输出最终的模拟波形信号。
[0004]用户在编辑波形时，通过前面板的键盘或显示屏幕上的虚拟菜单来修改波形的频率、相位、幅度或者波形形状等波形参数，控制单元101中将接收到的波形参数转换为波形生成单元102可识别的波形参数，波形生成单元102根据波形参数生成数字波形。
[0005]但是，在一些需要不断变化波形参数的场合，用户需要每隔一段时间就操作一次信号发生器的前面板来修改波形参数，这种方法的缺点是:1、频繁进行人工操作，浪费人力；2、人工操作设备，增加了出错的概率；3、人工计时，每次修改参数的时机不是严格对齐的；4、每次都通过控制单元101下发新的控制参数给波形生成单元102，参数无法捷变，影响波形生成效率。
[0006]为了解决上述问题，可以利用信号发生器具备的远程接口功能，编写上位机控制软件，用编程的方式实现自动修改信号发生器的波形参数，以满足测量要求。这在一定程度上确实节省了人力，并且由于采用了程序计时，时间准确度上比人工计时要更加准确。但是该方法也存在以下问题:1、要求信号发生器必须具备远程接口，否则上位机程序无法控制；2、需要熟悉信号发生器的编程指令和上位机程序开发技巧，增加了使用难度。
[0007]综上所述，现有技术中缺乏一种可以简单、快速、准确的产生多个波形参数的信号发生器。
【发明内容】
[0008]为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可以简单、快速、准确的产生多个波形参数的波形参数生成装置及具有该装置的信号发生器。
[0009]本发明提供了一种波形参数生成装置，用于信号发生器，包括以下模块:编辑模块，用于编辑N(N> I)组波形参数和N个间隔时间，显示模块，用于将N组波形参数显示在所述的信号发生器的显示屏幕上，计数模块，用于依序对N个间隔时间进行计数，当计数值达到第M(1《M《N)个间隔时间时，生成第M个切换信号，输出模块，用于根据第M个切换信号，输出第M组波形参数。
[0010]在本发明所述的波形参数生成装置中，还可以包括验证模块，用于在所述的编辑模块编辑完N组波形参数后，对波形参数进行验证，并根据验证结果，输出验证提示信息。
[0011]在本发明所述的波形参数生成装置中，所述的参数验证包括验证每个波形参数是否符合该参数的上下限，以及同组波形参数是否满足耦合关系。
[0012]在本发明所述的波形参数生成装置中，还可以包括参数下发模块，用于在所述的显示模快将N组参数显示在显示屏幕上后，根据外部的输入设置，产生一参数下发信息；输出模块，用于根据所述的参数下发信息，输出波形参数。
[0013]在本发明所述的波形参数生成装置中，所述的N个间隔时间可以大小相等或者不坐寸ο
[0014]在本发明所述的波形参数生成装置中，所述的波形参数可以包括频率、相位、幅度和/或波形形状。
[0015]在本发明所述的波形参数生成装置中，显示模块还可以用于将N组波形参数以表格的形式显示在显示屏幕上。
[0016]本发明还提供了一种具有上述波形参数生成装置的信号发生器，还包括波形生成单元，用于根据输出模块输出的N组波形参数，依序产生N组数字波形，数模转换单元，用于将所述的数字波形转换成模拟波形后输出。
[0017]在本发明所述的信号发生器中，所述的波形生成单元可以由FPGA器件构成。
[0018]与现有技术相比，本发明所述的信号发生器具有以下特点:
[0019]1、可以通过键盘或者虚拟菜单同时实现多组波形参数的编辑，并且通过设置间隔时间，准确地控制多组波形参数的输出，进而准确地控制多个波形的准确输出和持续时间；
[0020]2、对用户输入的波形参数进行验证，并且在验证不通过的时候，给出提示信息；
[0021]3、设置专门的参数下发按键，按下该按键才进行波形参数的下发，可以控制参数下发的时机，避免了误下发的情况；
[0022]4、通过设置间隔时间控制每组波形的持续输出时间，并且间隔时间可以随意设置，满足了多种应用需求，更加灵活。
【附图说明】
[0023]图1是现有技术中信号发生器I的结构示意图。
[0024]图2是本发明实施例中信号发生器2的结构示意图。
[0025]图3是本发明实施例中波形参数生成装置204的结构示意图。
[0026]图4是本发明波形参数生成装置204进一步的结构示意图。
[0027]图5是本发明波形参数生成装置204进一步的结构示意图。
[0028]图6是本发明波形参数生成装置204的工作流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图介绍本发明的较佳实施例。
[0030]图2是本实施例中信号发生器2的结构示意图。信号发生器2包括控制单元201、波形生成单元202和数模转换单元203，控制单元201包括波形参数生成装置204。
[0031]在本实施例中，控制单元201中的波形参数生成装置204根据外部的输入设置，生成波形参数；波形生成单元202根据波形参数生成装置204输出的波形参数，产生数字波形，数模转换单元203将波形生成单元202产生的数字波形转换成模拟波形后输出给外部的测量设备。
[0032]作为另外的举例说明，控制单元301还包括用于系统控制的处理单元、用于辅助处理单元工作的存储单元、用于连接上位机或者网络的LAN、GPIB、USB等的接口单元、用于为信号发生器内部各单元提供工作时钟的时钟单元和用于采集外部信号的采集单元等。
[0033]作为举例说明，控制单元201可以由DSP或MCU等处理器构成。
[0034]在本实施例中，波形生成单元202包含一个载波DDS模块、一个调制模块、一个扫频模块、一个猝发模块。其中载波DDS模块实现载波的输出；调制模块对载波输出进行各种调制，实现调制信号的输出；扫频模块对载波输出的频率进行扫描，实现扫频信号输出；猝发模块实现猝发载波输出。
[0035]载波DDS模块是一个米用DDS技术实现的载波波形发生器,其核心是一个DDS模块，该模块包含一个频率控制字累加器、一个相位控制字累加器和一个波表ROM。其中频率控制字决定了输出的载波频率，相位控制字决定了输出的载波的初始相位，波表ROM为量化了的载波幅度值，决定了载波的形状。
[0036]在本实施例中，波形生成单元202由FPGA器件构成。
[0037]作为另外的举例说明，波形生成单元202也可以由CPLD等其他可编程逻辑器件构成。
[0038]在本实施例中，数模转换单元203包括D/A转换器和波形调整电路，D/A转换器用于将波形生成单元202生成的数字波形转换成模拟波形，波形调整电路用于将模拟波形进行滤波、整形等调整后输出最终的模拟波形。
[0039]参考图3，是本实施例中波形参数生成装置204的结构示意图，波形参数生成装置204包括:
[0040]编辑模块2041，用于编辑N(N > I)组波形参数和N个间隔时间。这里一组波形参数是指与一个波形相关的波形参数，例如包括一个波形的频率、相位、幅度和波形形状等。用户在需要多次修改波形参数时，通过信号发生器2面板上的输入键盘或者显示屏幕上的虚拟菜单输入多组波形参数，编辑模块2041根据用户的输入，将每一组波形参数分别存到一个存储单元。这里间隔时间是指从输出一组波形参数到输出下一组波形参数的间隔时间，也是当前这组波形参数输出的持续时间。N组波形参数与N个间隔时间是一一对应的，假设第一个间隔时间为5s，那么第一组波形参数持续输出5s，当达到5s时，开始输出第二组波形参数。同样，用户通过信号发生器2面板上的输入键盘或者显示屏幕上的虚拟菜单输入多个间隔时间，编辑模块2041根据用户的设置，将每一个间隔时间分别存到一个存储单元。
[0041]显示模块2042，用于将N组波形参数显示在信号发生器2的显示屏幕上。显示模块2042将编辑模块2041接收到的N组波形参数按照一定的顺序显示在显示屏幕上，方便用户查看已经编辑好的波形参数。
[0042]计数模块2043，用于依序对N个间隔时间进行计数，当计数值达到第M(1《M《N)个间隔时间时，生成第M个切换信号。假设N= 3，3个间隔时间分别为ls，2s和3s。计数模块2043按顺序对3个间隔时间依次进行计数，当计数器计数到Is时，产生与第一组波形参数对应的第一个切换信号，当计数器计数到2s时，产生与第二组波形参数对应的第二个切换信号，当计数器计数到3s时，产生与第三组波形参