[發明專利]一種精度自適應連續復雜波形合成方法

無效

• 申請號: 200810023069.0
• 申請日: 2008-07-11
• 公開（公告）號: CN101334634A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 丁衛紅;趙建洋
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: G05B11/26
• 分類號: G05B11/26
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所
• 代理人: 韓曉斌

技術領域

本發明涉及自動數字波形合成技術領域，特別涉及一種精度自適應連續復雜波形合成方法。

背景技術

在動態測試系統中，對振動進行控制，不僅需要正弦、正弦掃頻、瞬態掃頻信號，還需要隨機信號，甚至還有控制過程中計算得到的多種波形合成的沖擊響應參考譜信號。目前，對連續的頻率、相伴可控制信號的合成算法中大多采用數字信號處理器適時計算各樣本點的幅值，再送模數轉換器輸出得到，這種方法在數字信號處理器同時完成其它任務時因不能準時送出數據而造成波形畸變問題；也有采用預生成波形數據并存入固定的長度緩沖區，再以一定的時鐘周期送出波形，這種方法得到波形的幅值、周期、相位無法靈活地控制。

發明內容

針對現有波形合成方法難以在動態測試與控制系統中得到有效的應用，本發明的目的在于：提供動態測試系統中的可控制信號源的一種精度自適應連續復雜波形合成方法，利用輸入到數字信號處理器DSP中的波形合成程序產生所需的正弦、正弦掃頻、瞬態掃頻信號、隨機信號以及沖擊響應參考譜信號，波形合成程序完成波形緩沖區長度的自適應生成后由波形生成，增強型直接內存訪問EDMA控制，增量調制波形輸出控制，該方法能夠按要求的精度連續生成可控的周期、幅值、相位可控制的信號源，大大方便振動控制，提高控制精度和效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：執行該合成方法的設備包括計算機、通用串行接口芯片Cy7c68013、DSP芯片TMS320C6713和基于Sigma-Delta解碼芯片TLV320AIC23，計算機通過其USB接口和通用串行接口芯片Cy7c68013連接DSP，DSP通過通用串行緩沖接口McBSP連接解碼芯片TLV320AIC23。

該合成方法為：主機的控制指令發往Cy7c68013，Cy7c68013觸發DSP產生中斷，DSP接收相應的控制指令，啟動已經裝入到DSP中的程序，程序根據主機需要產生波形類型及其相關參數，通過自適應方式計算緩沖區長度，生成相應的離散波形并放入緩沖區，同時啟動動態配置EDMA參數的McBSP，波形在不需要DSP的Core干預下連續不斷地輸出到TLV320AIC23，在LOUT就得到所需的連續波型。

該合成方法包括以下步驟：(1)從USB接口接收合成波形參數的步驟；(2)自適應精度波形數據合成步驟；(3)輸出波形的步驟；其特征是：所述從USB接口接收合成波形參數步驟是指計算機通過其USB接口與Cy7c68013的D+和D-相連，Cy7c68013通過地址線PD、PB與DSP的數據線相連，狀態線數FLAGA、FLAGB、FLAGC與DSP的地址線EA5、EA4、EA3相連作為Cy7c68013的端點緩沖區狀態寄存器的地址選擇線，SLRD、SLWR、SLOE與DSP的ARE、AWE、AOE相連用于控制DSP的外設，Cy7c68013的中斷信號WU2接DSP的中斷INT6，待合成的波形參數沿通道送到DSP，引起DSP產生中斷6，并接收參數，根據預設置的DSP程序轉入波形合成步驟；所述自適應精度波形數據合成步驟是指在DSP緩沖區中產生長度為L=fs*fd/f,]]>其中f_s為采樣頻率，f_d為歸一化頻率，f是用戶需要的任意形狀信號周期的倒數，當由L=fs*fd/f]]>算得的結果不為整數甚至可能是無理數時，這時要根據精度調整緩沖區長度，其方法是將式L=fs*fd/f]]>中的L和f_d同時放大A倍，若系統要求的頻率f精度為γ，則A的選取由A=ALL≥1γ]]>確定，這時長度為A·L的緩沖區中生成的波形的周期數變為A·f_d，然后在DSP中開辟兩個緩沖區Ping_DA[]和Pong_DA[]，分別為L1和L2，并且L＝L₁+L₂，作為EDMA的波形數據緩沖區，使用如下算法合成波形y(t)