Исследование погрешности установки частоты синтезаторов частотно-фазовых систем с использованием LabView

Abstract

Рассмотрена имитационная модель блока синтезатора частоты для лазерной частотно-фазовой измерительной системы с использованием программного пакета LabView компании National Instruments. Показано, что в современных рассматриваемых устройствах напряжение лазерного излучателя формируется с помощью цифрового синтезатора частоты, а информативные параметры системы определяются в результате перемножения напряжений исследуемого сигнала и гетеродина с последующей цифровой обработкой на основе преобразований Фурье и Гильберта. Предложена структурная схема блока синтезатора частоты на основе интегральной микросхемы AD9851, удовлетворяющая повышенным требованиям к таким устройствам по диапазону и точности установки синтезируемой частоты. Приведена структура и основные модули разработанной программы. Разработан макетный образец на основе предложенной структурной схемы. Приведены результаты экспериментальных исследований модели и макета синтезатора частоты.

Розглянуто імітаційну модель блоку синтезатора частоти для лазерної частотно-фазової вимірювальної системи з використанням програмного пакету LabView компанії National Instruments. Показано, що в розглянутих пристроях напруга лазерного випромінювача формується за допомогою цифрового синтезатора частоти, а інформативні параметри системи визначаються в результаті перемноження напруг досліджуваного сигналу і гетеродина з подальшою цифровою обробкою на основі перетворень Фур'є і Гільберта. Запропоновано структурну схему блоку синтезатора частоти на основі інтегральної мікросхеми AD9851, що задовольняє підвищені вимоги по діапазону та точності встановлення частоти. Наведено структуру і основні модулі розробленої програми. Розроблено макетний зразок на основі запропонованої структурної схеми. Наведено результати експериментальних досліджень моделі та макета синтезатора частоти.

This paper is devoted to software realization in NI LabVIEW frequency synthesizer for multi frequency phase measurement system of the measurement distances and linear motion of technical objects. It is shown that in these devices, laser voltage is generated by a digital frequency synthesizer, and informative parameters of the system are determined as a result of multiplying the voltage of the signal and local oscillator with subsequent digital processing based on the Fourier and Hilbert transform. A block diagram of a frequency synthesizer based on an integrated circuit AD9851. The structure and main modules of developed software is represented in the article. Developed prototype based on the proposed block diagram. The results of experimental investigations of the model and the layout of the frequency synthesizer.