电子信息工程外文资料翻译信号源

1、毕业论文(设计)外文资料翻译学 院：物理科学与电子技术学院专 业：电子信息工程姓 名： 学 号： 外文出处：specialized english(用外文写)附 件：1、外文资料翻译译文；2、外文原文。指导教师评语： 该同学的外文资料翻译较准确，说明前期准备阶段的文献调研做了一定的工作，达到了预期目的。2008年4月2日签名： 注：请将该封面与附件装订成册。附件1：外文资料翻译译文信号源完整的测量系统当进行电子测量时，人们首先想到的很可能是一件采集仪器通常是示波器或逻辑分析仪。只有能够获得某种类型信号的时候，这些工具才能进行测量。但是，在许多情形下，这样的信号是不存在的，除非外部提供。举例来说

2、，一个应力测量放大器不会产生信号；它仅仅能够将传感器接收到的信号放大。同样，数据总线上的多路复用器也不会产生信号；它为来自计数器、寄存器和其他器件的信号指引方向。但是，在将放大器或多路复用器连接到提供信号的线路之前，不可避免地要进行必要的测试。为了使用采集工具测量这些器件的行为，必须要在它们的输入端提供激励信号。举另外一个例子。为了确保新硬件在整个操作范围及该范围之外满足性能设计要求，工程师们必须对即将完成的设计进行特性评价。这就是所谓的“边缘测试或极限测试”。这件测量工作就需要一个“完整的”解决方案一个既能进行测量、又能产生信号的方案。用于数字设计评价的测量仪器和用于模拟|混合信号设计的测量

3、仪器是不一样的，但两者都包含激励信号产生仪器和信号采集仪器。信号源（或信号发生器）和采集仪器是构成一个完整测量解决方案的两大基本组成部分。什么是信号源？信号源是用于硬件设计、调试、评价工程中的几乎任何一种测量配置的基础。信号源是一种关键的工程工具。对技术人员而言，它是必备的故障诊治助手。它可以产生用来代替汽车点火脉冲、心脏起搏器，或导弹陀螺仪的输出信号。在电子测试仪器中，也许信号源是仅次于（无处不在的）数字万用表的、最通用的仪器。当对元器件、功能模块和子系统进行验证时，电路中很可能需要某种类型的交流激励源；除非只使用纯直流电路。信号源输出的波形模拟了来自外部世界的信号（如传感器输出信号）。同样

4、，信号源还可以用于替代电路设计中尚未完成部分所产生的波形。有趣的是，信号源不仅提供一个“理想”的波形。它经常在输出波形中添加已知的、数量和类型均可重复的畸变（误差）。由于往往不可能使用电路准确地在所需时间、位置产生可预测畸变，所以信号源的这个特性是极其有用的。被测单元对畸变信号的响应反映了该单元在正常环境下处理问题的能力。激励信号可以采取低畸变正弦波、逻辑脉冲、高频无线载波、移动电话发射信号等多种形式。传统上，这些波形是由独立的专用信号源产生的从超纯净音频正弦波发生器到几吉赫射频信号发生器。尽管市场上存在着多种商业解决方案，但是为了用到手头的项目中，用户常常必须对信号源进行定制设计或修改。设计

5、一个仪器级的信号发生器是非常困难的，而且设计辅助设备耗费的时间也将人们的宝贵精力从项目中分散开。幸运的是，数字采样技术和信号处理技术已经带给人们一种仪器就可以解决几乎所有类型信号产生需求的方案任意信号产生器。数字信号源类型数字信号产生器囊括了全部信号产生需求，它可以分为任意波形产生器、任意函数产生器和数据|模式产生器三大类。每一种都有其长处。任意波形产生器（awg）:awg可以产生你想象到的任意波形：不论用于磁盘驱动的洛伦兹脉冲整形数据流，还是测试gsm手机或cdma手机的复杂调制射频信号。你可以使用多种方法（从数学公式到波形绘制）创建所需的输出信号。任意函数产生器（afg）：一般afg提供的

6、波形种类比较少，但它具有卓越的稳定性，而且能快速响应频率的改变。假如被测单元需要典型“正弦波和方波”和在两个频率间的瞬时切换能力，那么afg是正确的选择。afg的另一个优点是价格低，这使其在无需awg灵活性的应用中非常具有吸引力。数据|模式产生器(dg):dg能够满足需要特定内容和时序特征的长时间连续二进制数据流的数字器件对特殊激励源的需求。信号产生技术利用信号源产生波形的方法有多种。选择何种方法取决于被测设备的已知信息和该设备对输入信号的要求是否需要添加畸变或误差信号及其他测量。现代高性能信号源提供至少三种波形产生的方法。模拟：以波形的定义（往往来自模拟器或者波形库）为基础，创建一个事件或一

7、个事件序列。复制：记录示波器上存在的波形并将其发送到信号源进行重建（图10.1）。替代：创建或者修改一个已定义信号，用它替代一个本应由电路产生、但却无法得到的信号（见图10.1）。信号源的基本应用信号源的应用有几百种之多。在电子测量领域中，信号源的应用分为以下三类：功能验证，特征量提取和极限性能测试。下面是一些具有代表性的应用。·功能验证数字调制分析：开发新型发射、接收硬件的无线设备设计商必须比基带i与q信号（包括有损和无损）进行仿真，以确保它们研发的设备能够符合刚出现的和已有的无线通信标准。某些高性能任意波形产生器能够提供数据率高达1吉比特的两路独立的低畸变、高精度信号一路产生i信

8、号，一路产生q信号。·特征量提取测试数模转换器和模数转换器：为了确定线性度、单调性和畸变的范围，新开发出的dac和adc必须进行全面测试。awg的现有技术水平能够同时产生同相模拟和数字信号，并驱动数据率高达1gbps的器件。·极限性能测试通信接收机的极限性能：使用串行数据流结构（普遍用于数据通信总线和磁盘驱动放大器中）的工程师需要用损害（抖动和时序违例）来测试器件的极限性能。高级信号可以节约工程师提供有效内置抖动编辑和产生工具的大量计算时间。这些仪器能够将关键信号沿移动0.3皮秒。信号源硬件结构：任意波形产生器从根本上说，awg是一种复杂的“重放”系统波形的产生是以（描述交

9、流信号不断变化电压的）存储数据为基础。awg的结构框图看似很简单。为了理解awg，首先需要掌握数字采样的主要概念。名副其实，数字采样使用（沿波形变化测量得到的）一组电压样本（数据点）来定义一个信号。这些样本既可能是通过使用示波器这样的仪器进行实际测量得到的，也可能是采用图形化技术或数学技术得到的。图10.2a画出了一组采样点。所以采样点的时间间隔都是相等的，尽管曲线使得这些间隔看上去不一样。在awg中，采样值以二进制形式存储在快速ram中。通过读取存储器位置并将数据输入到dac，可以利用存储信息随时重建信号（见图10.2b）。注意：awg的输出电路在样点间进行滤波，将这些点连接起来，产生纯净的

10、、不间断的波形。被测单元看到的不是离散的点，而是连续的模拟波形。图10.3是awg实现这个过程的一个简化框图。这里也需要定义一些术语和说明影响信号重建保真度的条件。在这些术语和条件中，首要的是奈奎斯定理。该定理规定：采样频率至少为被采样信号最高频率分量的二倍。例如，为了对1兆赫的信号进行采样，至少需要2兆样本/秒的频率进行样本采集。尽管该定理通常作为信号采集（如示波器）的指南，它和awg的关系是显而易见的：为了能够真实再现期望信号的细节，存储波形必须拥有足够多的样点。awg按照指定范围内的任意频率获取并从存储器读出这些样点。如果一组存储样点满足奈奎斯定理、而且描述了一个正弦波，那么awg的输出

11、将是一个正弦波形。当然，该仪器存在一个最高工作频率（采样率）。通常，这个频率表示为每秒兆样本或者每秒吉样本。今天，最快的awg可以达到2.6吉样本/秒。awg的其他硬件特点，尤其是垂直分辨率、存储深度和采样率，也同样重要。垂直分辨率（幅度分辨率）表示的是上述样点幅度测量的精度。精度和仪器dac的二进字长（以bit为单位）有关；位数越多，精度越高。尽管“越多越好”，高频awg的精度（8位或者10位）通常比通用awg（12位或4位）低。在仪器满幅电压范围内，10位精度的awg提供了1024个采样电平。例如，一个10位的awg电压范围为2伏峰-峰值，则每个样本代表着约2毫伏的量阶假定不受结构中其他因素的限制，这就是该仪器提供的最小增量。存储器深度在仪器的灵活性方面具有关键作用。大存储深度提供如下两个好处。1）可以存储更多个期望波形周期。这很有用，因为减少了“端点”数。“端点”是指波形的最后存储器位置，在这个位置之后awg必须折回到存储器的开始位置，才能连续产生输出信号。由于转换时发生的误差是不可避免的，所以希望减少端点数量。2）可以存储更多的波形细节。在复杂波形的脉冲边沿处和波形过渡处存在着高频信息。在这些快速转变区域，很难采用与简单、可预测正弦波形