[发明专利]一种DDS脉冲边沿调节方法、模块和脉冲信号发生器

说明书

技术领域

本申请涉及电子仪器领域，尤其涉及一种DDS脉冲边沿调节方法、模块和脉冲信号发生器。

背景技术

DDS（Direct Digital Synthesizer，直接数字式频率合成器）可产生任意脉冲波形，目前调节脉冲边沿采用的方法有：一种是使用分立元器件组成的硬件电路的调节；另一种是针对不同的上升下降沿，把相应的脉冲波形数据填充到DDS的波形存储器的方式调节脉冲边沿。但是这两种方法的脉冲边沿调节的范围都很小，在低频率脉冲时都不能实现脉冲信号边沿的快速上升和下降。另外第二种方法边沿的大小会受到脉冲信号频率的影响；低频率脉冲时边沿时间很大（毫秒级），不能设定快速边沿即脉冲信号边沿的时间很小（纳秒级）；受到波形长度的限制，低频率脉冲的占空比不能设定很小（一般最小只能调到0.1%）；若想获取不同的脉冲波形，即改变脉冲的频率、边沿和脉宽时，要重新更新波形数据，特别是当波形数据的长度很大时需要很长时间改变脉冲的各个参数。

发明内容

本申请要解决的主要技术问题是，提供一种能在低频率时实现脉冲信号边沿的快速上升和下降且占空比极小，并可大范围精确调节脉冲信号边沿的DDS脉冲边沿调节方法、模块和脉冲信号发生器。

本申请一方面提供一种DDS脉冲边沿调节方法，包括以下步骤：

根据用户输入的脉冲信号参数生成初始脉冲信号数据；

检测初始脉冲信号数据的上升沿和下降沿的到来时刻；

根据检测到的上升沿和下降沿对初始脉冲信号数据进行边沿调节，包括：从上升沿到来时刻开始，每过一个时钟周期，将采样点的幅值按照上升步进值进行递增，直到采样点的幅值递增到脉冲信号的最大幅值为止；从下降沿到来时刻开始，每过一个时钟周期，将采样点的幅值按照下降步进值进行递减，直到采样点的幅值递减到脉冲信号的最小幅值为止；

对经过边沿调节后的脉冲信号数据进行数模转换，输出边沿调节后的脉冲信号。

进一步，上升步进值和下降步进值分别根据用户输入的脉冲信号的上升沿时间和下降沿时间计算得到或预先设置。

进一步，上升步进值和下降步进值的计算公式分别为：

Δrise=ATr·1Fs]]>

Δfall=ATf·1Fs]]>

其中，△rise为上升步进值，△fall为下降步进值，T_r表示用户输入的脉冲信号的上升沿时间，T_f表示用户输入的脉冲信号的下降沿时间，A为初始脉冲信号最大幅值，F_s为采样频率。

进一步，用户输入的脉冲信号参数包括脉冲信号的频率、脉宽、上升沿时间和下降沿时间。

本申请又一方面提供一种DDS模块，包括：

相位累加器，用于根据用户输入的频率控制字在每个工作时钟周期内进行相位累加，产生初始脉冲信号数据相对应的相位值；所述频率控制字由初始脉冲信号的频率转换得到；

幅度转换模块，用于将相位值转换为初始脉冲信号数据的幅值；

脉宽调节模块，用于根据用户输入的脉宽调节初始脉冲信号数据的脉宽；

边沿调节模块，用于对初始脉冲信号数据的边沿进行调节，并输出边沿调节后的脉冲信号数据，边沿调节模块包括：

检测模块，用于检测初始脉冲信号数据的上升沿的到来时刻和下降沿的到来时刻；

上升沿调节模块，用于根据上步进值实现初始脉冲信号数据的上升沿调节；

下降沿调节模块，用于根据下步进值实现初始脉冲信号数据的下降沿调节。