一種通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其包括相互連接的D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡和信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)包括參數(shù)配置模塊、典型信號(hào)發(fā)生模塊、自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入模塊、自定義信號(hào)發(fā)生模塊、圖形繪制模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊，自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入模塊用于自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入方式，自定義信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)生模塊用于根據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù)輸入方式輸入的數(shù)據(jù)周期性地發(fā)生自定義信號(hào)，圖形繪制模塊以圖形化方式實(shí)時(shí)繪制各通道發(fā)生的信號(hào)波形。本發(fā)明可以并行發(fā)生多通道、多形式、指定幅值和周期的電壓信號(hào)，本系統(tǒng)還可通過上位機(jī)實(shí)時(shí)繪制發(fā)生的信號(hào)波形，使用戶可以直觀、實(shí)時(shí)地觀測(cè)所發(fā)生的信號(hào)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
【專利說明】一種通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)指可以產(chǎn)生特定波形電信號(hào)(通常是電壓信號(hào))的系統(tǒng)，在科學(xué)研究和工業(yè)測(cè)試中，常需使用不同類型的信號(hào)來檢驗(yàn)系統(tǒng)的性能，有時(shí)甚至需要使用自定義信號(hào)，用于激發(fā)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性和改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。市場(chǎng)上已有多種信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)品，但由于價(jià)格相對(duì)較高、只能發(fā)生典型波形而不能提供任意自定義信號(hào)功能等缺點(diǎn)，其通用性受到限制。
[0003]經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?201220592499.6，
【公開日】2013-4-17)記錄了一種函數(shù)信號(hào)發(fā)生功能模塊組合實(shí)驗(yàn)儀，該實(shí)驗(yàn)儀采用多個(gè)模擬電路模塊搭建函數(shù)發(fā)生器，產(chǎn)生典型的函數(shù)信號(hào)，便于學(xué)生理解模擬電路產(chǎn)生典型信號(hào)的原理，具有較好的教學(xué)使用價(jià)值。該模擬電路信號(hào)發(fā)生器，通過電阻、電感與電容的匹配來改變信號(hào)頻率、幅值等，系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，改裝不便；另一方面，該模擬電路信號(hào)發(fā)生器只能產(chǎn)生正弦波、三角波、方波共三類典型波形，不能用于發(fā)生任意自定義信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其中，包括相互連接的D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡和信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，所述信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)包括參數(shù)配置模塊、典型信號(hào)發(fā)生模塊、自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入模塊、自定義信號(hào)發(fā)生模塊、圖形繪制模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊，所述參數(shù)配置模塊用于配置參數(shù)，所述典型信號(hào)發(fā)生模塊用于產(chǎn)生不同類型的信號(hào)波形，所述自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入模塊用于自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入方式，所述自定義信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)生模塊用于根據(jù)所述信號(hào)數(shù)據(jù)輸入方式輸入的數(shù)據(jù)周期性地發(fā)生自定義信號(hào)，所述圖形繪制模塊以圖形化方式實(shí)時(shí)繪制各通道發(fā)生的信號(hào)波形，所述D/A轉(zhuǎn)換模塊用于D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
[0007]上述通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其中，所述D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡與所述信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)之間采用USB協(xié)議通信。
[0008]上述通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其中，所述典型信號(hào)發(fā)生模塊發(fā)生的信號(hào)為周期及幅值均為可調(diào)的正弦波信號(hào)或鋸齒波信號(hào)或矩形波信號(hào)或指數(shù)波信號(hào)。
[0009]上述通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其中，所述信號(hào)數(shù)據(jù)輸入方式包括鼠標(biāo)拖動(dòng)方式、公式輸入方式和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文本輸入方式。
[0010]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0011]本發(fā)明可以并行發(fā)生多通道、多形式、指定幅值和周期的電壓信號(hào)，不僅可以發(fā)生典型信號(hào)，還可以發(fā)生任意自定義信號(hào)；本系統(tǒng)還可通過上位機(jī)實(shí)時(shí)繪制發(fā)生的信號(hào)波形，使用戶可以直觀、實(shí)時(shí)地觀測(cè)所發(fā)生的信號(hào)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0013]圖1是本發(fā)明通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0014]圖2是本發(fā)明通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的人機(jī)界面示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)所產(chǎn)生的發(fā)生信號(hào)波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相
互組合。
[0018]參照?qǐng)D1，本發(fā)明用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)包括相互連接的D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡和信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)具體為軟件，其運(yùn)行在上位機(jī)的Windows操作系統(tǒng)中。信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)包括參數(shù)配置模塊、典型信號(hào)發(fā)生模塊、自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入模塊、自定義信號(hào)發(fā)生模塊、圖形繪制模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊，參數(shù)配置模塊用于配置參數(shù)，典型信號(hào)發(fā)生模塊用于產(chǎn)生不同類型的信號(hào)波形，自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入模塊用于自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入方式，自定義信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)生模塊用于根據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù)輸入方式輸入的數(shù)據(jù)周期性地發(fā)生自定義信號(hào)，圖形繪制模塊以圖形化方式實(shí)時(shí)繪制各通道發(fā)生的信號(hào)波形，上位機(jī)實(shí)時(shí)繪制各通道發(fā)生的信號(hào)波形，使用戶可以直觀、實(shí)時(shí)地觀測(cè)所發(fā)生的信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換模塊用于D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
[0019]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡與信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)之間采用USB協(xié)議通信，典型信號(hào)發(fā)生模塊發(fā)生的信號(hào)為周期及幅值均為可調(diào)的正弦波信號(hào)或鋸齒波信號(hào)或矩形波信號(hào)或指數(shù)波信號(hào)。具體地，輸出信號(hào)單點(diǎn)定時(shí)Ims(定時(shí)時(shí)間與所采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡性能有關(guān))，通過調(diào)整一個(gè)周期內(nèi)的總數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)和幅值即可實(shí)現(xiàn)典型信號(hào)周期、幅值的調(diào)節(jié)。
[0020]自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入模塊，包括鼠標(biāo)拖動(dòng)繪制、公式輸入、“.txt”標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文本輸入三種數(shù)據(jù)輸入方式。鼠標(biāo)拖動(dòng)繪制方式具體是指在給定矩形區(qū)域內(nèi)拖動(dòng)鼠標(biāo)繪制自定義曲線，曲線的起點(diǎn)到終點(diǎn)作為一個(gè)周期，軟件根據(jù)用戶設(shè)定的點(diǎn)數(shù)對(duì)繪制的連續(xù)曲線進(jìn)行均勻離散化生成信號(hào)數(shù)據(jù)。公式輸入方式具體是指在給定文本框中輸入公式并設(shè)定橫坐標(biāo)區(qū)間，該區(qū)間作為一個(gè)周期，軟件根據(jù)用戶設(shè)定的點(diǎn)數(shù)對(duì)區(qū)間內(nèi)公式對(duì)應(yīng)的連續(xù)函數(shù)值進(jìn)行均勻離散化生成信號(hào)數(shù)據(jù)。txt”標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文本輸入方式具體是指從文本文件讀入的數(shù)據(jù)的總行數(shù)作為一個(gè)周期的總數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，每一行數(shù)值代表一個(gè)離散數(shù)據(jù)點(diǎn)。
[0021]自定義信號(hào)發(fā)生模塊根據(jù)上述三種數(shù)據(jù)輸入方式輸入的數(shù)據(jù)周期性地發(fā)生自定義信號(hào)。
[0022]圖形繪制模塊是指由上位機(jī)實(shí)時(shí)繪制各通道發(fā)生的信號(hào)波形，使用戶可以直觀、實(shí)時(shí)地觀測(cè)所發(fā)生的信號(hào)。[0023]信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)軟件的人機(jī)界面見圖2，包括開始/停止區(qū)、參數(shù)配置區(qū)、典型信號(hào)設(shè)置區(qū)、自定義信號(hào)數(shù)據(jù)生成區(qū)及圖形繪制區(qū)，人機(jī)交互通過按鈕、下拉菜單、滑桿、對(duì)話框等實(shí)現(xiàn)。開始/停止區(qū)具體是指“開始”發(fā)生信號(hào)的命令，采用手動(dòng)單擊按鈕方式停止”發(fā)生信號(hào)的命令，采用手動(dòng)單擊按鈕和自動(dòng)停止兩種方式。其中自動(dòng)停止方式，是指當(dāng)發(fā)生的信號(hào)周期數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)的周期數(shù)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止。周期數(shù)的設(shè)定通過文本框控件實(shí)現(xiàn)，當(dāng)輸入為0 (默認(rèn)值)時(shí)為手動(dòng)停止模式。
[0024]具體操作時(shí)，D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡與上位機(jī)通過USB接口線連接，然后按照應(yīng)用需要將D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡的信號(hào)輸出端連接到具體應(yīng)用電路。
[0025]打開信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)軟件，在參數(shù)配置區(qū)通過下拉菜單方式設(shè)置需要發(fā)生的信號(hào)通道數(shù)為2、電壓量程為0?5V。通道0為鋸齒波信號(hào)，一個(gè)周期內(nèi)的總數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)設(shè)為100，幅值為5V ;通道I為自定義信號(hào)，在自定義信號(hào)數(shù)據(jù)生成區(qū)選擇鼠標(biāo)拖動(dòng)方式，然后在彈出的窗口矩形區(qū)域內(nèi)通過鼠標(biāo)拖動(dòng)方式繪制自定義曲線，一個(gè)周期內(nèi)的總數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)也設(shè)為100，生成自定義信號(hào)數(shù)據(jù)。
[0026]在信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)軟件的開始/停止區(qū)，輸入運(yùn)行周期數(shù)2，點(diǎn)擊“開始”按鈕，系統(tǒng)開始發(fā)生信號(hào)，并在圖形繪制區(qū)同步顯示信號(hào)波形，運(yùn)行2個(gè)周期后系統(tǒng)自動(dòng)停止，發(fā)生的信號(hào)見圖3。
[0027]從上述實(shí)施例可以看出，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:
[0028]本發(fā)明可以并行發(fā)生多通道、多形式、指定幅值和周期的電壓信號(hào)，不僅可以發(fā)生典型信號(hào)，還可以發(fā)生任意自定義信號(hào)。另外，該系統(tǒng)還可通過上位機(jī)實(shí)時(shí)繪制發(fā)生的信號(hào)波形，使用戶可以直觀、實(shí)時(shí)地觀測(cè)所發(fā)生的信號(hào)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
[0029]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例，其只是作為范例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，包括相互連接的D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡和信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，所述信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)包括參數(shù)配置模塊、典型信號(hào)發(fā)生模塊、自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入模塊、自定義信號(hào)發(fā)生模塊、圖形繪制模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊，所述參數(shù)配置模塊用于配置參數(shù)，所述典型信號(hào)發(fā)生模塊用于產(chǎn)生不同類型的信號(hào)波形，所述自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入模塊用于自定義信號(hào)數(shù)據(jù)輸入方式，所述自定義信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)生模塊用于根據(jù)所述信號(hào)數(shù)據(jù)輸入方式輸入的數(shù)據(jù)周期性地發(fā)生自定義信號(hào)，所述圖形繪制模塊以圖形化方式實(shí)時(shí)繪制各通道發(fā)生的信號(hào)波形，所述D/A轉(zhuǎn)換模塊用于D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡與所述信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)之間采用USB協(xié)議通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述典型信號(hào)發(fā)生模塊發(fā)生的信號(hào)為周期及幅值均為可調(diào)的正弦波信號(hào)或鋸齒波信號(hào)或矩形波信號(hào)或指數(shù)波信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述通用數(shù)字型信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)數(shù)據(jù)輸入方式包括鼠標(biāo)拖動(dòng)方式、公式輸入方式和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文本輸入方式。
【文檔編號(hào)】G06F1/02GK103744472SQ201310694441
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】龔征華, 徐亮, 李剛強(qiáng), 章郁泱, 周冠澤, 沈國(guó)海, 俞賓, 蔡佑林, 張巖, 陳建平, 李長(zhǎng)海, 丁云瀟, 王濤, 袁景淇 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七〇八研究所, 上海交通大學(xué)