[发明专利]一种具有通道耦合功能的信号发生器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号发生领域，特别是一种具有通道耦合功能的信号发生器及方法。

背景技术

通道耦合概念：指的是两个或两个以上通道之间以某种关系或参数相互关联到一起形成紧密配合与相互影响，其中一个通道参数变更后，其他通道也随着一起变更。概括的说通道耦合就是指两个或两个以上的通道相互依赖于对方的某一个参数。一般通道耦合可以包括：频率耦合、相位耦合、幅度耦合。频率耦合，指的是两个或两个以上通道之间以频率为耦合参数，修改一个通道频率后，其他通道的频率也随着一起变更。相位耦合，指的是两个或两个以上通道之间以相位为耦合参数，修改一个通道相位后，其他通道的相位也随着一起变更。幅度耦合，指的是两个或两个以上通道之间以幅度为耦合参数，修改一个通道幅度后，其他通道的幅度也随着一起变更。

目前现有技术，如AFG3000双通道信号源上配置了“频率相等”和“电平相等”的功能，属于上面所说的频率耦合、幅度耦合中的一种特殊方式，即频率差、幅度差为零的情况。当设置“频率相等”或“幅度相等”功能时，两个通道的频率或幅度相互复制，实现两通道的频率或幅度完全相等的功能。

然而，现有信号发生器中所实现的通道耦合功能存在以下问题：

1、仅仅实现频率或幅度上的相等关系，不能设置频率差或幅度差。不能实现频率差或幅度差可调的功能。耦合的功能太简单。无法满足大多数实际使用需求。

2、仅仅实现单一频率、幅度或相位的耦合关系，但不能进行几种关系的联合耦合，即同时满足频率、幅度耦合，或满足频率、相位耦合，或频率、幅度、相位三者同时耦合。对于需要进行多种关系联合耦合的实验需求而言，需要不断的切换耦合类型，操作上既麻烦又浪费时间。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种具有通道耦合功能的信号发生器及方法。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：

一种具有通道耦合功能的信号发生器，包括：处理器、FPGA、硬件电路、数据存储器、输入设备和显示器；其特征在于：在所述处理器中包含有通道耦合功能单元，用以设置并实现通道间的耦合功能；该通道耦合功能单元包括：耦合状态设定单元、耦合差值设定单元、基准通道耦合参数设定单元、通道耦合处理单元、参数验证单元和参数配置单元；

所述耦合状态设定单元，用于设置通道耦合状态；所述通道耦合状态至少包括耦合功能的开关状态和基准通道设置；

所述耦合差值设定单元，用于设置耦合通道间的耦合参数差值；该耦合参数差值为非基准通道的耦合参数相对于基准通道的耦合参数的差值；

所述基准通道耦合参数设定单元，用于设置所述基准通道的耦合参数；

所述通道耦合处理单元，用于协调处理各个单元的功能控制，并根据所述基准通道的耦合参数和耦合参数差值计算非基准通道的耦合参数；

所述参数验证单元，用于验证所述通道的耦合参数和耦合参数差值是否在预先给定的范围之内；以及

所述参数配置单元，用于将所述通道的耦合参数发送至FPGA对应的数据存放地址中。

所述耦合状态设定单元，包括：耦合开关控制模块、耦合开关判断模块和基准通道设置模块；

所述耦合开关控制模块包含耦合总开关、频率耦合开关、幅度耦合开关、相位耦合开关；该耦合总开关用以控制频率、幅度、相位三种参数耦合全部打开或关闭；该频率耦合开关用以控制频率耦合打开或关闭；该幅度耦合开关用以控制幅度耦合打开或关闭；该相位耦合开关用以控制相位耦合打开或关闭；其中，所述频率耦合开关、幅度耦合开关、相位耦合开关之间相互独立；

所述耦合开关判断模块，用于判断是否有耦合开关打开；

所述基准通道设置模块，用于当耦合开关判断模块判断无耦合开关打开时，选择基准通道。

所述基准通道耦合参数设定单元，包括：基准通道判断模块、耦合开关判断模块和基准通道耦合参数设置模块；

所述基准通道判断模块，用于判断所设置通道是否为基准通道；

所述耦合开关判断模块，用于判断所设置耦合参数的耦合开关是否打开；

所述基准通道耦合参数设置模块，用于当耦合开关判断模块判断所设置耦合参数的耦合开关打开，且基准通道判断模块判断所设置通道为基准通道时，设置该基准通道的耦合参数；否则，返回设置错误信息。

所述参数验证单元，包括：参数验证范围模块、参数验证模块、报警提示模块；

所述参数验证范围模块，用于存储各个耦合参数和耦合参数差值预先给定的范围值；