数字脉冲与随机序列产生及控制模块设计

摘要

当今飞速发展的信息化时代，数字脉冲及随机序列在数字通信上具有重要作用，使用标准的数字脉冲可作为其他测试设备的信号源以及时钟，随机序列可作为军用仪器故障诊断以及测试源，本文通过对数字脉冲类型及模式、脉宽及延时连续可调、数据可编辑、三种码型切换进行了深入研究，深入探讨了随机序列的随机源产生、随机性处理及检测，本文数字脉冲与随机序列研究内容主要包括：
　　1、外时钟以及内时钟的归一化技术研究
　　本设计将外时钟的输入进行了相应的处理后，输入到 FPGA中与锁相环输出的内时钟进行了相同的时钟处理，实现了时钟处理的归一化。
　　2、数字脉冲模式及工作模式的存储实现技术研究
　　本设计将脉冲以及群脉冲以数据存储的方式进行输出实现，不同的工作模式通过后期电路可以归为三类，门控模式、转换模式、清零模式，对外部输入的触发信号进行使能处理。
　　3、脉宽、通道延时的连续可调技术研究
　　本设计使用计数器对脉冲个数进行计数，对脉宽的上升沿与下降沿之间的延时进行粗调，通道延时的粗调通过 FPGA内部的延时存储模块实现，后期通过外部硬件芯片进行2ps的精调实现。
　　4、随机源硬件生成技术研究
　　通过震荡环产生的震荡波形，其中一组作为采样时钟对震荡波进行采样，产生一组随机源，用RS触发器利用亚稳态原理产生第二组随机源，将两组随机源进行异或处理，减少随机源的偏差。
　　5、随机数在线检测技术研究
　　本设计通过对随机模块产生的随机数进行了随机性检测，首先上位机经过倒序计算出相关的参数，并与 FPGA计算出的结果相比对，得到判断结果。随机数检测包括频数检测模块以及游程检测模块。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究价值和意义

1.2 国内外发展现状

1.3 本文主要工作

第二章 总体方案设计

2.1 总体方案设计

2.2 本章小结

第三章 数字脉冲合成及控制模块设计

3.1 工作模式控制电路设计

3.2 脉冲类型及码型电路模块设计

3.3 高精度定时电路设计

3.4 脉宽及延时校准

3.5 本章小结

第四章 随机序列模块电路设计

4.1 随机源模块电路设计

4.2 随机性处理模块电路设计

4.3 随机序列自检测模块电路设计

4.4 本章小结

第五章 电路测试与分析

5.1 数字脉冲模块电路测试与分析

5.2 随机序列模块电路测试与分析

5.3 本章小结

第六章 结束语

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果

附录