[发明专利]一种具有初始相位自动校准功能的猝发信号发生器

摘要

本发明公开了一种具有初始相位自动校准功能的猝发信号发生器，在现有猝发信号发生器基础上增加了一个由平均值测量装置和峰峰值测量装置组成的信号测量单元。信号测量单元首先测量出连续载波信号的峰峰值电压UCPP、直流偏置电压ΔUDC以及测量猝发信号的平均值UAVE，然后计算出输出猝发信号的初始相位θ2以及设定初始相位θ1与测量初始相位θ2的相位差Δθ，并依据相位差Δθ对相位控制字进行对应量的增加或减小。由于本发明中，信号测量单元内置于猝发信号发生器中，将测量结果反馈回控制单元并对相位控制字进行增加或减少，对初始相位进行相应的校准。这个校准过程无需人工干预，相比传统方法，具有快速精确校准的优势。

主权项

一种具有初始相位自动校准功能的猝发信号发生器，包括由相位累加器、清零信号产生器、相位加法器、RAM存储器、DAC以及模拟通道组成的信号产生单元、控制单元；控制单元根据用户设定的载波频率计算出相应的频率控制字给相位累加器，控制单元根据用户设定的猝发信号初始相位θ1计算出相应的相位控制字给相位加法器；相位累加器对频率控制字进行累加，输出的累加值在相位加法器中与相位控制字相加并作为地址，读取RAM存储器中的载波波形数据送入DAC进行数模转换，生成模拟信号，模拟信号再经过模拟通道调整后生成所需的载波；控制单元根据用户设定的猝发频率，对清零信号产生器进行设定，使其产生相应猝发频率的清零脉冲信号给相位累加器，在清零脉冲信号为高电平时，使能相位累加器进行累加，在清零脉冲信号为低电平时，相位累加器停止累加并保持当前的输出直到清零脉冲信号为高电平时开始下一个周期的累加；其特征在于，还包括一由平均值测量装置和峰峰值测量装置组成的信号测量单元；在控制单元中还包括有峰峰值电压寄存器、直流偏置电压寄存器以及平均值电压寄存器；在用户设定好载波频率、猝发信号初始相位θ1、猝发频率后，控制单元控制清零信号产生器输出的清零脉冲信号一直为高电平，猝发信号发生器输出连续载波信号，依次接通峰峰值测量装置和平均值测量装置，测量输出的连续载波信号，得到峰峰值电压UCPP、直流偏置电压ΔUDC，并分别存储于峰峰值电压寄存器、直流偏置电压寄存器中；在测量完连续载波信号后，控制单元控制清零信号产生器输出猝发频率为f2的清零脉冲信号并送入相位累加器，猝发信号发生器输出设定的猝发信号；接通平均值测量装置，测量猝发信号的平均值UAVE，并保存于平均值电压寄存器中；在控制单元中，通过以下公式计算输出猝发信号的初始相位θ2： θ 2 = arcsin ( U AVE - U DC Δ U CPP / 2 ) - - - ( 1 ) 然后，计算出设定初始相位θ1与测量初始相位θ2的相位差Δθ＝θ1‑θ2，如果 为正，则对相位控制字进行相位差Δθ对应量的增加，如果为负，则对相位控制字进行相位差|Δθ|对应量的减少，输出精确控制的初始相位的猝发信号。