[实用新型]一种带反馈校正的多通道超声波任意波形信号发生器

摘要

本实用新型公开了一种带反馈校正的多通道超声波任意波形信号发生器，包括PC端、JTAG接口、FPGA、有源晶振、DAC模块、滤波模块、反馈模块和启动键；本实用新型采用DDS技术并行产生m路相位信号；并在滤波电路后加上反馈模块和反馈信号处理模块；其特点在于只用一个m路选择器和ADC模块对多路信号进行检测，大大降低了资源的消耗，使得结构更加紧凑；同时反馈信号处理模块能对多路信号实际初始相位进行检测，其仅用一个零点检测模块能依次得到所有通道初始相位，极大地减少了反馈信号处理所占的资源。

主权项

1.一种带反馈校正的多通道超声波任意波形信号发生器，其特征在于，包括PC端、JTAG接口、FPGA、DAC模块、滤波模块、反馈模块；所述PC端与JTAG接口连接，通过JTAG接口将超声波波形的相位和幅值映射数据存储到m个波形查找表RAM中，将超声波波形的幅值和相位映射数据存储到两个相位查找表RAM中；所述FPGA内部具有DDS和反馈信号处理模块，FPGA通过JTAG接口接收相应RAM中的映射数据、通道控制信号、频率控制信号和初始相位信号；FPGA的DDS的输出端连接m个DAC模块，DDS根据通道控制信号和频率控制信号形成m个通道，m个通道的信号依次从相应的波形查找表RAM中，得到相位所对应的幅值信号，再将幅值信号发送到DAC模块中进行数模转换；每个DAC模块的输出端连接一个滤波模块，所有滤波模块的输出连接反馈模块；所述反馈模块由一个多路选择器和一个ADC模块组成；m个滤波模块的输出端均连接所述多路选择器，多路选择器的输出端连接ADC模块，ADC模块的输出端连接FPGA的反馈信号处理模块；所述反馈信号处理模块包括依次连接的零点检测模块、状态检测单元、相位补偿单元、相位差计算单元和相位修正单元；所述零点检测模块由比较器、m位进制的计数器和存储器构成，所述计数器开始计数时，所述比较器将采样到的幅值信号与m个通道中的最小幅值信号进行比较，检测出幅值大于最小幅值时将波形信号存入存储器中；所述状态检测单元对从存储器中取出的各通道道前一个幅值信号与后一个幅值信号进行比较，将比较的结果输入相位补偿单元；所述相位补偿单元根据接收的状态检测单元的检测结果，通过相位查找表RAM得到各通道的相位，并对各通道相位进行补偿；所述相位差计算单元将相位补偿单元补偿后的相位值与预设的初始相位信号进行相减得到各通道相位差，输入到相位修正单元修改初始相位信号，并反馈给DDS进行修正。