基于STC12C5A高精度铁路移频发生器的设计(2)
3 实验分析
AD9833的工作时钟为10MHz,精度可达0.04Hz的分辨率,通过移频信号检测仪对输出两种制式的载频与低频的FSK信号进行测量并记录相关数据,数据如表1和表2所示。
从表1可以看出,载频误差最大的只有0.22Hz。表2可以看出,信号误差最大的只有0.1Hz,都能满足精度要求。
最后,利用频谱分析仪观察移频信号的能量,低频信号从10.3~29Hz逐渐增高,其中心频率相对能量幅值占总能量幅值范围的0.59~0.94,都有很高的相对能量幅度,与文献[1]结果一致。
表1 理论载频与实测载频[Hz]
理论载频 实测 误差
UM71 1700 1700±0.15 ±0.15
2000 2000±0.21 ±0.21
2300 2300±0.22 ±0.22
2600 2600±0.11 ±0.11
国产
移频 550 550±0.09 ±0.09
650 650±0.12 ±0.12
750 750±0.23 ±0.23
850 850±0.16 ±0.16
表2 理论低频与实测低频[Hz]
理论低频 实测 误差
10.3 10.3±0.08 ±0.08
11.4 11.4±0.04 ±0.04
12.5 12.5±0.07 ±0.07
13.6 13.6±0.01 ±0.01
14.7 14.7±0.05 ±0.05
15.8 15.8±0.02 ±0.02
16.9 16.9±0.01 ±0.01
18.0 18.0±0.08 ±0.08
19.1 19.1±0.06 ±0.06
20.2 20.2±0.04 ±0.04
21.3 21.3±0.02 ±0.02
22.4 22.4±0.01 ±0.01
23.5 23.5±0.02 ±0.02
24.6 24.6±0.05 ±0.05
25.7 25.7±0.04 ±0.04
26.8 26.8±0.08 ±0.08
27.9 27.9±0.05 ±0.05
29.0 29.0±0.02 ±0.02
4 结论
本文分析了利用STC12C5A系列单片机为主控核心和AD9833芯片实现连续相位的移频信号的设计,AD9833在单片机的控制下产生具有连续相位的FSK移频信号,通过铁路专用移频表进行测量和校验,结果表明,在任何频率下,该信号误差均在0.1Hz以下,具有极高的精度。与铁路运输需要相一致,可以应用到铁路信号系统。
参考文献
[1]林瑜筠.区间信号自动控制[M].北京:中国铁道出版社,2011.
[2]刘荣,程荫杭.相位连续移频信号的数字化实现[J].铁道学报,2004,26.
[3]莫振栋,赵中华.基于MSP430单片机相位连续的ZPW2000轨道电路移频信号产生[J].科学技术与工程, 2013,9.
[4]宏晶科技,http://www.stcmcu.com/.
[5]http://www.analog.com/zh/digital- to-analog-converters/direct-digital- synthesis-dds/ad9833/products/product.html.
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