Вісник № 20
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/43236
Переглянути
Документ Аппаратная реализация фазовой автоподстройки частоты в биомедицинских диагностических устройствах(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Мещанинов, Сергей Карминович; Марченко, Сергей Викторович; Сотник, Александр Анатолиевич; Гулеша, Елена МихайловнаДанная работа посвящена реализации синхронного демодулятора амплитудно-модулированных сигналов средствами цифровой обработки сигналов для повышения объема диагностической информации биомедицинских устройств. Особенностью реализуемого демодулятора является применение системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), которая обеспечивая высокую чувствительность детектора, позволяет обрабатывать сигналы с малой мощностью. Для создания математической модели разрабатываемого демодулятора была составлена структурная схема ФАПЧ. При построении структурной схемы модели ФАПЧ, состоящая в данном случае из управляемого косинус-синусный генератора и петлевого фильтра учитывалось, что они работают в дискретном времени т. е. реализация этих схем будет выполнена полностью в цифровом виде. В результате расчета была получена передаточная характеристика и разностное уравнение петлевого фильтра (пропорционально-интегрирующего типа) для ФАПЧ второго порядка, а далее проведено имитационное моделирование рассчитанной системы ФАПЧ в приложении Simulink в пакете MatLab. Используя полученные формулы была написана программа для определения таких коэффициентов передачи петлевого фильтра, которые смогут обеспечить номинальную работу систему ФАПЧ. Полученные результаты имитационного моделирования подтвердили, что разработанный вариант петлевого фильтра обеспечивает широкую полосу захвата при одновременном подавлении дрожания фазы. Далее была составлена программа на языке Verilog c целью натурной реализации спроектированного демодулятора на основе программируемой логической интегральной схемы Xilinx серии Spartan 6 в системе проектирования Xilinx ISE. С целью верификации разработанного программного кода аппаратной реализации демодулятора в системе проектирования Xilinx ISE была проведена программная симуляцию входного сигналу в Testbench с одновременным использованием приложения ISIM, а визуализацию результатов симуляции - в GTKWave. Полученные экспериментальные результаты синтезированного демодулятора подтвердили результаты имитационного моделирования.