文献综述开题报告
文献综述是研究生在其提前阅读过某一主题的文献后,经过理解、整理、融会贯通,综合分析和评价而组成的一种不同于研究论文的文体。
文献综述与开题报告
1. 文献综述
1.1 频率合成技术简介
频率合成是指从一个高稳定的参考频率,经过各种技术处理,生成一系列稳定的频率输出。
频率合成的概念就是由一个或几个参考频率通过一些转换,产生一个或多个频率信号的过程。
频率合成技术一般分为直接式(DS)、间接式(PLL)和直接数字式(DDS)三种基本形式。
早期的频率合成采用直接式的方式,是由一个或多个晶体震荡器经分频、倍频、混频对一个或几个基准频率进行加、减、乘、除运算产生所需要的频率信号,并通过滤波器产出,这是最早的频率合成信号源的方法。
目前该方法仍在使用,主要是因为它频率转换速度、相位噪声低,比较容易实现。
但是该方式涉及的合成器体积过于庞大,而且成本较高,结构复杂、产生任意波形的可控性较低。
间接合成式是基于锁相环的原理,即PLL。
它与前者相比,输出频率的稳定度和准确度都有明显的提高,频谱纯度等性能也有较大改善。
主要是因为信号源的振荡频率被固定在频率计数器的时基上,也就是说以稳定度高的振荡器为基准。
因此,锁相环的输出频率就与基准频率一致,振荡器输出信号和参考信号之间的相位差为固定的常数,而且锁相环的突出优点是能够抑制叠加到输入信号上的噪纠。
这是直接式频率合成方法所不能达到的。
PLL还有体积小、性价比较高等一系列优点。
但是PLL技术也有明显的缺点,采取闭环控制,系统的输出频率改变后,重新达到稳定的时间也就比较长,一般为毫秒级,很难满足高频率分辨率与快速转换率同时具备的要求,因此也有明显瑕疵。
直接数字频率合成技术从原理上实现了突破。
前两种方法都是通过对基准频率进行运算得出,而DDS技术则是从相位的概念进行频率合成。
它按一定的相位间隔,将待产生的波形幅度的二进制数据存储于高速存储器作为查找表,用参考频率源(一般为晶体振荡器)作为时钟,用频率控制字决定每次从查找表中取出波形数据的相位间隔,以产生不同的输出频率,对取出的波形数据通过高速D/A转换器来合成出存储在存储器内的波形。
直接数字频率合成技术的主要优点是输出相位连续、相对带宽较大、频率分辨率很高、可编程、准确度和稳定度都比较高。
DDS技术是利用查表法来产生波形,而通过修改存储在ROM里的数据,就可以产生任意波形。
所以它不仅能产生正弦、余弦、方波、三角波和锯齿波等常见波形,而且还可以根据需要利用各种编辑手段,产生传统函数发生器所不能产生的真正意义上的任意波形
所以,在这里选择DDS技术。
1.2 DDS基本结构
DDS(Direct Di西tal Synthesis)技术设计思想是基于数值计算信号波形的抽样值来实现频率合成的.。
它包括数字器件与模拟器件两部分,主要有相位累加器、ROM波形查询表、数模转换器组成。
其基本框图如下
图1
(1)相位累加器是DDS的核心部分。
一般是由数字全加器和数字寄存器组成,一般DDS的累加器都采用二进制,线性数字信号通过相位累加器实现逐级的累加。
假设累加器字长为N,频率控制字为K,控制时钟频率为fc,系统在同一个时钟下工作,每个时钟周期加法器做一次累加计算。
因为累加器的满偏是2Ⅳ,所以累加一次,相当于做一次2Ⅳ模的运算。
得到的和作为相位值。
(2)波形函数存储在ROM中。
根据累加器输出的相位值,作为地址,寻找存储在ROM中的波形函数的幅度量化值,完成相位到幅值的转换,输出相对应的序列。
(3)数模转换器DAC是DDS中的重要部分。
经过查表以后得到的是离散的脉冲信号,通过数模转换器将转换成为连续平滑的信号。
DDS输出的最高频率主要跟DAC的性能有关。
因为一个正弦周期内采样点越少,越容易发生失真现象。
为了获得较为理想的信号,一般DAC之后都会接一平滑滤波器。
1.3 DDS基本原理
一个纯净的单频信号可表示为:
ootfUtu2sin (2-1)
只要它的幅度U和初始相位o不变,它的频谱就是位于of的一条谱线。
为了分析简化起见,可令U=1,o=0,这将不会影响对频率的研究。
即:
ttftuosin2sin (2-2)
如果对(2-2)的信号进行采样,采样周期为cT(即采样频率为cf),则可得到离散的波形序列:
conTfnu2sin ...2,1,0n (2-3)
相应的离散相位序列为:
nnTfnco2 ...2,1,0n (2-4)
式中:
c
o
coffTf
22 (2-5)
是连续两次采样之间的相位增量。
根据采样定理:
c
off21
(2-6)
只要从(2-3)出来的离散序列即可唯一的恢复出(2-2)的模拟信号。
从(2-2)可知,是相位函数的斜率决定了信号的频率;从(2-5)可知,决定相位函数斜率的是两次采样之间的相位增量。
因此,只要控制这个相位增量,就可以控制合成信号的频率。
现将整个周期的相位2分成M份,每一份为M
2,若每次的相位增量选择为的K倍,即可得到信号的频率:
c
cofMK
TKf
2 (2-7)
相应的模拟信号为:
tfMKtuc2sin (2-8) 式中K和M都是正整数,根据采样定理的要求,K的最大值应小于M的1/2。
综上所述,在采样频率一定的情况下,可以通过控制两次采样之间的相位增量(不得大于π)来控制所得离散序列的频率,经保持、滤波之后可唯一的恢复出此频率的模拟信号。
苏州大学本科生毕业设计(论文)
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1.4 FPGA
以硬件描述语言(Verilog或VHDL)所完成的电路设计,可以经过简单的综合与布局,快速的烧录至FPGA上进行测试,是现代IC设计验证的技术主流。
这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路(比如AND、OR、XOR、NOT)或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。
在大多数的FPGA里面,这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器(Flip-flop)或者其他更加完整的记忆块。
1.5 Quartus II
Altera Quartus II 作为一种可编程逻辑的设计环境, 由于其强大的设计能力和直观易用的接口,越来越受到数字系统设计者的欢迎。
Quartus II design 是最高级和复杂的,用于system-on-a-programmable-chip (SOPC)的设计环境。
QuartusII design 提供完善的 timing closure 和 LogicLock 基于块的设计流程。
QuartusII design是唯一一个包括以timing closure 和 基于块的设计流为基本特征的programmable logic device (PLD)的软件。
Quartus II 设计软件改进了性能、提升了功能性、解决了潜在的设计延迟等,在工业领域率先提供FPGA与mask-programmed devices开发的统一工作流程。
2. 主要任务和目标
本设计,在保证硬件电路功能的前提下,使电路模块化以方便设计和管理。
整个系统组成以FPGA芯片为核心,配以必要的外围电路组成。
外围电路主要分为控制电路和数据处理电路两部分,完成显示信息以及控制波形数据的模块输出等功能。
因此,针对以上问题,本设计的工作拟包括以下几个部分: 1、选用FPGA集成芯片作为设计的主控芯片,实现信号源的产生; 2、要求信号源输出任意波形; 3、输出信号幅值频率可调。
3. 研究思路、方法和方案
基于FPGA实现DDS功能,通过单片机实现控制。
此方案的核心在于FPGA的设计实现逻辑功能,通过对存储器查表后输出信号,由相连接的数模转换器转换为要求的波形。
单片机作为控制器,易于控制与调试。
系统框图如下:
其中,单片机部分实现控制,给DDS频率合成部分提供频率控制字。
FPGA部分实现DDS频率合成,该部分为整个设计的核心部分。
产生的数字信号再传给数模转换器转变为需要的模拟信号,最后通过滤波放大部分产生需要的任意波形。
建立一个模块实现从单片机接收来的频率控制字的寄存功能,作为寄存器。
全加器实现20位的相位累加,通过频率控制字作为步长进行控制。
由于FPGA内输出位数有限,因此建立一个模块进行高位截断,只去高十位,接收累加器输出的数据。
然后再通过波形ROM完成波形的查找与输出。
这部分为固定的正弦波、三角波、方波与锯齿波等常规波形的输出部分。
任意波形部分,则需要一个能随时接受数据更新的RAM,其数据的写入由单片机控制,接收上位机的下传数据,其数据的读取由DDS中的地址发生器控制,这样即可产生任意波形输出。
DDS基本框图:
图3
下面先已固定波形来分析:
频率控制字寄存器:用于接收单片机传输过来的频率控制字,进行一个控制字的位数转换。
8位转化为20位。
累加器:已寄存器传输过来的频率控制字作为步长进行加法运算,当其满值时清零,并重新进行运算。
累加器位数为20位。
截位寄存器:实现高位截段。
因为储存波形的ROM为十位,而累加器传输来的数据为20位,所以需要通过截位寄存器截取累加器数据的前十位。
波形ROM:用来存储正弦波等信号的波形数据,每个波形存储在一个固定的波形ROM里。
其中Sine ROM为正弦波存储模块,Square ROM为方波存储模块,Triangle-ROM为三角波存储模块,Swtooth ROM为锯齿波存储模块。
在ROM宏单元中可以自动生成。
ROM中的数据由截位寄存器传输来的数据进行查找ROM中相应的数据进行输出,从而可以输出不同频率的波形。
此方案的特点:通过FPGA构建DDS,方法灵活,易于产生任意波形。
4. 进度安排
设计(论文)各阶段任务 起 止 日 期 1 查资料,看书,完成开题报告及准备工作 2.21-3.12 2 熟悉开发环境与开发过程 3.13-3.20 3 编程、调试,初步实现设计要求 3.21-4.27 4 修改,完成设计 4.28-5.11 5 完成毕业论文及答辩
5.12-5.21
5. 参考文献
[1]朱小斌.电子测量仪器[M].北京:电子工业出版社,1996
[2]Michael Lauterbach Artpin.任意波形发生器在通讯测试中的应用[D].电子产品世界,1997
[3]史海明.个人仪器多功能任意波形发生器的研制[M].仪表技术,1988 [4]林青.DDS在数字调制中的应用[J].无线电工程,2001
[5]张开增,张迎新,王尚忠.高分辨率高稳度宽带函数发生器的研制[J].华北工学院学报 [6]华清远见嵌入式培训中心.FPGA应用开发入门与典型实例[J].北京:人民邮电出版社,2008
开题报告 文献综述
文献综述是研究者在写论文或开题报告时,提前阅读过某一主题的文献后,经过理解、整理、融会贯通,综合分析和评价而组成的一种不同于研究论文的文体。有助于开题报告的撰写。
【一】 文献综述规定
1. 为了使选题报告有较充分的依据,要求硕士研究生在论文开题之前作文献综述。
2. 在文献综述时,研究生应系统地查阅与自己的研究方向有关的国内外文献。
通常阅读文献不少于30篇,且文献搜集要客观全面 3. 在文献综述中,研究生应说明自己研究方向的发展历史,前人的主要研究成果,存在的问题及发展趋势等。
4. 文献综述要条理清晰,文字通顺简练。
5. 资料运用恰当、合理。
文献引用用方括号"[ ]"括起来置于引用词的右上角。
6. 文献综述中要有自己的观点和见解。
不能混淆作者与文献的观点。
鼓励研究生多发现问题、多提出问题、并指出分析、解决问题的可能途径,针对性强。
7. 文献综述不少于3000字。
【二】注意事项
⒈ 搜集文献应尽量全。
掌握全面、大量的文献资料是写好综述的前提,否则,随便搜集一点资料就动手撰写是不可能写出好的综述。
⒉ 注意引用文献的代表性、可靠性和科学性。
在搜集到的文献中可能出现观点雷同,有的文献在可靠性及科学性方面存在着差异,因此在引用文献时应注意选用代表性、可靠性和科学性较好的文献。
⒊ 引用文献要忠实文献内容。
由于文献综述有作者自己的.评论分析,因此在撰写时应分清作者的观点和文献的内容,不能篡改文献的内容。
引用文献不过多。
文献综述的作者引用间接文献的现象时有所见。
如果综述作者从他人引用的参考文献转引过来,这些文献在他人引用时是否恰当,有无谬误,综述作者是不知道的,所以最好不要间接转引文献。
⒋ 参考文献不能省略。
有的科研论文可以将参考文献省略,但文献综述绝对不能省略,而且应是文中引用过的,能反映主题全貌的并且是作者直接阅读过的文献资料。
5.综述篇幅不可太长。
杂志编辑部对综述的字数一般都有一定数量的约定。
作者在初写综述时,往往不注意这点,造成虚话、空话较多,重点不突出。
综述一般不宜超过4000字。
综述并不是简单的文献罗列,综述一定有作者自己的综合和归纳。
有的综述只是将文献罗列,看上去像流水帐,没有作者自己的综合与分析,使人看后感到重复、费解,材料与评述协调。
【三】文献综述的格式
文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。
这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,而文献综述介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。
因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下四部分:即前言、主题、总结和参考文献。
撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,再根据提纲进行撰写工作。
前言,要用简明扼要的文字说明写作的目的、必要性、有关概念的定义,综述的范围,阐述有关问题的现状和动态,以及目前对主要问题争论的焦点等。
前言一般200-300字为宜,不宜超过500字。
正文,是综述的重点,写法上没有固定的格式,只要能较好地表达综合的内容,作者可创造性采用诸多形式。
正文主要包括论据和论证两个部分,通过提出问题、分析问题和解决问题,比较不同学者对同一问题的看法及其理论依据,进一步阐明问题的来龙去脉和作者自己的见解。
当然,作者也可从问题发生的历史背景、目前现状、发展方向等提出文献的不同观点。
正文部分可根据内容的多少可分为若干个小标题分别论述。
小结,是结综述正文部分作扼要的总结,作者应对各种观点进行综合评价,提出自己的看法,指出存在的问题及今后发展的方向和展望。
内容单纯的综述也可不写小结。
参考文献,是综述的重要组成部分。
一般参考文献的多少可体现作者阅读文献的广度和深度。
对综述类论文参考文献的数量不同杂志有不同的要求,一般以30条以内为宜,以最近3-5年内的最新文献为主。
【四】文献综述范文
“问题——探索——交流”小学数学教学模式的研究 ... ...我们在网上浏览了数百种教学模式,下载了二百余篇有关教学模式的文章,研读了五十余篇。
概括起来,我国的课堂教学模式可分三类: (1) 传统教学模式——“教师中心论”。
这类教学模式的主要理论根据是行为主义学习理论,是我国长期以来学校教学的主流模式。
它的优点是... ...,它的缺陷是... ... (2) 现代教学模式——“学生中心论”。
这类教学模式的主要理论依据是建构主义学习理论,主张从教学思想、教学设计、教学方法以及教学管理等方面均以学生为中心,20世纪 90年代以来,随着信息技术在教学中的应用,得到迅速发展。
它的优点是... ...,它的缺陷是... ... (3) 优势互补教学模式——“主导——主体论”。
这类教学模式是以教师为主导,以学生为主体,兼取行为主义和建构主义学习理论之长并弃其之短,是对“教师中心论”和“学生中心论”的扬弃。
“主导——主体论”教学模式体现了辩证唯物主义认识论,但在教学实践中还没有行之有效的可以操作的教学方法和模式。
以教师为中心的传统小学数学教学模式可表述为“复习导入——传授新知——总结归纳——巩固练习——布置作业”。
这种教学模式无疑束缚了学生学习主体作用的发挥。
当今较为先进的小学数学教学模式可表述为“创设情境,提出问题——讨论问题,提出方案——交流方案,解决问题——模拟练习,运用问题——归纳总结,完善认识”。
这种教学模式力求重视教师的主导作用和学生的主体作用,为广大教师所接受,并在教学实践中加以运用。
但这种教学模式将学生的学习局限于课堂,学习方式是为数学而数学,没有把数学和生活结合起来,没有把学生学习数学置于广阔的生活时空中去,学生多角度多途径运用数学知识解决问题的能力受到限制,尤其是学生运用数学知识创造性地解决生活中的数学问题的能力发展受到限制,不利于培养学生的创新精神和实践能力。
为此,我们提出“‘问题——探索——交流 ’小学数学教学模式研究”课题。
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