基于FPGA的可调信号源设计：航天检测设备的关键解决方案

该篇论文深入探讨了基于FPGA的可调信号源设计，作者杨新春、任璐娟、黄洋文和刘毅在中北大学电子测试技术国家重点实验室的研究中，针对航天检测设备存在的信号源单一且不可调的问题，提出了一种创新解决方案。他们设计了一种系统，以FPGA为核心，结合高速D/A转换器和继电器AQY210，构建了一个结构简单、控制灵活且信号质量优良的多功能信号源生成系统。 系统的关键特性包括： 1. 信号参数可调：系统能够生成具有不同频率、幅值和偏置的模拟信号，这使得信号源在科研和实际检测中的应用更加广泛，尤其是在航天环境中的设备自检中，需要对信号进行精准调整以测试目标设备的性能。 2. 硬件与软件协同：上位机通过USB-单片机（CY7C68013）和USB-FIFO（FT245）两种不同的通信接口与硬件交互，以便于数据传输和控制。作者详细比较了这两种方案的适用条件和范围，优化了系统的通信效率。 3. 硬件电路的软件化设计：FPGA作为关键控制器，使得信号源的波形数据和控制命令字可以通过软件灵活配置，大大提高了系统的灵活性和扩展性，这是现代信号处理技术的一个重要趋势。 4. 模块化结构：系统由六个模块构成，包括数据输出（上位机软件）、USB数据传输接口、数据缓冲与存储（FIFO和SRAM）、FPGA控制、DAC转换与调理以及开关量输出，这种模块化设计使得系统易于维护和升级。 这篇论文提供了一种创新的信号源设计思路，不仅解决了航天检测设备信号需求多样化的挑战，还展示了FPGA在信号处理领域的强大应用潜力，对于推动信号源技术的发展具有重要的实践价值和理论意义。