[发明专利]复合式信号产生系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于数字信号发生技术领域，设计一种复合式信号产生系统及方法。

背景技术

现有信号产生系统功能单一，仅可实现一种信号的产生。以现有技术公开的信号发生器为例，例如公开号为CN106059536的中国专利申请公开了一种方波信号发生器，其仅可以产生方波信号。若应用中需要用到多种信号，则需要配置多个信号发生器来使用。

另一方面，现有技术中，信号产生系统多存在电路结构复杂，功耗高的缺陷。

以地质勘探、火星探测等特殊勘探领域为例，由于应用环境的特殊性及对信号需求的特殊性，一方面其应用环境较恶劣，另一方面其又有多种格式的信号的需求，若反复更换信号产生系统，势必会增加操作难度。因此，为适应以上需求，需要一种结构简单、便携、产生信号稳定、且产生信号多样化的信号产生系统和方法。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术中，一种信号发生器只能产生一种形式信号，且信号发生器功耗高等问题，提供一种可产生正弦信号、M序列信号和逆M序列信号的，低功耗复合型信号产生系统及信号产生方法。

为解决以上问题，本发明提供以下技术方案：复合式信号产生系统，包括数字处理器，还包括为数字处理器各功能模块供电的电源模块，数字处理器包括：DDS寄存器：用于配置数字处理器内部的DDS参数；M序列寄存器：用于存储M序列生成机制及参数；逆M序列寄存器：为1位寄存器，用于存储对M序列寄存器生成的M序列信号的取反指令；

数字处理器还包括用于选控DDS寄存器、M序列寄存器和逆M序列寄存器的控制寄存器，用于根据DDS寄存器内部参数产生正弦信号的正弦信号发生器，用于根据M序列寄存器存储的M序列生成机制生成M序列信号和逆M序列寄存器数据生成逆M序列的M序列信号发生器；正弦信号发生器经一路输出，M序列信号发生器经一路输出。

优选为：还包括用于控制使正弦信号发生器输出信号或使M序列信号发生器输出信号的二选一选择器；正弦信号发生器输出经滤波放大模块、输出放大模块接二选一选择器；M序列信号发生器输出经隔离放大单元、MOS管放大单元接二选一选择器；滤波放大模块和输出放大模块之间连接用于调节滤波放大模块输出电平的电平调节模块。

复合式信号产生方法，包括以下步骤：

S1：若选择输出正弦信号则执行步骤S2，若选择输出M序列信号或逆M序列信号则执行步骤S3；

S2：根据正弦信号生成需求配置DDS寄存器内部DDS参数，根据输出电平需求配置电平调节模块的输出；接通信号通路I中各模块电源，随后执行步骤S4；

S3：根据M序列信号的生成需求配置M序列寄存器内部M序列生成机制，设置MOS管放大单元输出电压；接通信号通路II中各模块电源，随后执行步骤S4；

S4：根据输出波形指令经二选一选择器控制通信号通路I接通输出或信号通路II接通输出；

S5：若收到波形切换指令，则执行步骤S1。

优选为：M序列信号产生机制为：设M序列为a_k，a_k初始为一不为0的序列；其中，f(x)为本原多项式，n＝k，c_i为1或0；则M序列按下式生成：

优选为：信号通路I接通时，电源模块停止为信号通路II供电；信号通路II接通时，停止为信号通路I供电。

本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的信号产生系统，可生成正弦信号、M序列信号和逆M序列信号，是一种复合式信号产生系统。由于简化了信号产生系统的功能模块配置，可实现较高的信号稳定性和较高的故障率。

(2)根据信号产生需求控制电源模块为相应的信号产生通路供电，减少不必要的电能消耗，本发明同时是一种低功耗信号产生系统。

(3)本发明为一种基于数字处理器的便携式信号发生装置，适用于地址勘探、火星探测等特殊应用领域。

附图说明

图1为复合信号发生系统结构示意图。

图2为复合信号发生系统工作流程图。

图3为M序列产生机制原理图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施方式进行清楚完整地描述。显然，具体实施方式所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。