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如何使用FPGA实现高性能程控数字移相器的设计
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2020-05-15
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数字移相器是利用锁相环，将输出信号频率设置为输入信号频率的 360 倍，通过数值比较器、计数器进行移相角选择输入，通过 D 触发器、电子开关和门电路等进行四个象限选择，可实现 0－ 360 °范围内任意度数移相，最小步进为 1°。本文基于 FPGA 和单片机技术设计了程控数字移相器。调试和运行结果表明系统结构更加简单，与传统移相器比较，设计的系统性能指有明显的改善。设计结果达到了预期的设计要求，实现了最小 1°步进，0 － 360 °范围内任意角度移相的功能。
移相器是用来调节线路功率的重要手段，也是移动、卫星通信及相控阵雷达设备中的核心组件。在微波测量系统以及通讯和相控阵雷达方面广泛应用。随着社会的发展，科研及教学等领域对数字移相器的需求不断提升，在尖端科技领域、工业生产以及日常生活中数字移相器的应用较为广泛，如导弹姿态控制、雷达、加速器、通信、仪表仪器，甚至于音乐等领域都有着较为广泛的应用［1－5］。故设计一款性价比高、性能稳定、操作灵活简便的数字移相器就很有必要。本文基于 FPGA 技术和单片机技术设计了一款高性能的程控数字移相器，完成了系统硬件电路和软件设计。
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