Ka波段4位数字移相器的设计

摘要当前，电子信息化高速发展，电子产品成了日常生活中必不可少的一部分。

移位寄存器在大部分电子产品中是必不可少的一部分。

本论文介绍了实现并行存取的四位移位寄存器的设计过程，从电路的构思到整个电路的完成以及其版图的设计都有一个详细的描述。

所设计的寄存器在时钟脉冲的控制下，实现数据的并行输入、并行输出，串行输入并行输出等功能。

整个设计过程全部在LINUX系统下用Cadence软件进行设计的，用Cadence软件进行电路设计并仿真。

最后,利用Cadence软件进行版图的设计,电气规则的检查和LVS的对比匹配验证。

关键词：寄存器；并行存取；版图AbstractAt present, the rapid development of electronic information technology, electronics has become an indispensable part of daily life. Most of the shift register in electronic products is essential. This paper describes the realization of access to the four parallel shift register the design process, from concept to the circuit as a whole circuit of its territory and the completion of the design has a detailed description. The design of the register under the control of the clock, the parallel data input, output parallel, serial input parallel output functions. The entire design process in LINUX system with Cadence software designed and was used Cadence software for circuit design and simulation. Finally, use Cadence software to design the territory, electrical inspection rules and LVS comparison of the match to verify.Key words:register; parallel access; territory目录引言 (1)1 设计要求 (1)2 电路构思及其理论 (1)2.1 设计思路 (1)2.2 设计构思的理论依据 (2)2.2.1 寄存器描述 (2)2.2.2 移位寄存器的特点和分类 (2)3 系统电路的设计及原理说明 (2)3.1 系统框图及说明 (2)3.2 电路设计说明 (3)3.3 关键器件介绍 (4)3.3.1 边沿D触发器 (5)3.3.2 3个二输入与非门构成的选择器 (6)4 仿真验证叙述及效果分析 (6)4.1 电路仿真 (6)4.2电路仿真结果分析 (6)5 工程设计 (7)5.1 Cadence软件介绍 (7)5.2 电路设计 (7)5.3 版图设计及验证 (8)5.3.1 版图设计 (8)5.3.2 版图验证 (9)6 调试测试分析 (10)7 结束语 (10)参考文献 (11)附录 (12)引言当今电子信息化的社会，电子产品在日常生活中随处可见。

1.课程设计目的本课程设计是实现4psk的调制解调。

在此次课程设计中，我将通过多方搜集资料与分析，来理解4psk调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法。

预期通过这个阶段的研习，更清晰地认识4psk的调制解调原理，同时加深对MATLAB这款通信仿真软件操作的熟练度，并在使用中去感受MATLAB的应用方式与特色。

利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考，分析和解决问题的能力，为我今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。

2.课程设计要求1)4PSK信号波形的载频和相位参数应随机置或者可有几组参数组合供选择2)系统中要求加入高斯白噪声3)4PSK解调方框图采用相干接收形式4)分析误码率5）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。

3.相关知识4PSK信号的产生与解调在进制数字相位调制中，四进制绝对移相键控（4PSK，又称QPSK）和四进制差分相位键控（4DPSK，又称QDPSK）用的最为广泛。

下面着重介绍多进制数字相位调制的这两种形式。

4PSK利用载波的四种不同相位来表征数字信息。

由于每一种载波相位代表两个比特信息，故每个四进制码元又被称为双比特码元，习惯上把双比特的前一位用代表，后一位用代表。

4.课程设计分析4.1 2PSK 数字调制原理：2PSK 信号用载波相位的变化来表征被传输信息的状态，通常规定0相位载波和π相位载波分别表示传“1”和传“0”。

2PSK 码元序列的波形与载频和码元持续时间之间的关系有关。

当一个码元中包含有整数个载波周期时，在相邻码元的边界处波形是不连续的，或者说相位是不连续的。

当一个码元中包含的载波周期数比整数个周期多半个周期时，则相位连续。

当载波的初始相位差90度时，即余弦波改为正弦波时，结果类似。

以上说明，相邻码元的相位是否连续与相邻码元的初始相位是否相同不可混为一谈。

只有当一个码元中包含有整数个载波周期时，相邻码元边界处的相位跳变才是由调制引起的相位变化。

课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称现代电子系统课程设计学生姓名专业班级设计题目数字移相信号发生器设计一、课程设计目的掌握数字移相信号发生器的工作原理和设计方法；掌握DDS技术的工作原理；掌握GW48_SOPC实验箱的使用方法；了解基于FPGA的电子系统的设计方法。

二、设计内容、技术条件和要求基于DDS技术利用VHDL设计并制作一个数字式移相信号发生器。

（1）基本要求：a．频率范围：1Hz～4kHz，频率步进为1Hz，输出频率可预置。

b．A、B两路正弦信号输出，10位输出数据宽度c．相位差范围为0～359°，步进为1.4°，相位差值可预置。

d．数字显示预置的频率（10进制）、相位差值。

（2）发挥部分a．修改设计，增加幅度控制电路（如可以用一乘法器控制输出幅度）。

b．输出幅度峰峰值0.1～3.0V，步距0.1Vc．其它。

三、时间进度安排布置课题和讲解：1天查阅资料、设计：4天实验：3天撰写报告：2天四、主要参考文献何小艇《电子系统设计》浙江大学出版社2008.1潘松黄继业《EDA技术实用教程》科学出版社2006.10王勇《EDA》实验指导书电工电子实验教学中心2006.8指导教师签字：2009年12月14日摘要在现代的信号分析和处理领域，高精度的频率和相位测量非常重要，它是理论和工程分析的重要工具。

使用模拟或数字示波器测量频率，是我们最常用的方法，同时也是不是很精确的方法；同时如果要测量两路信号的相位差，使用示波器又不是很方便。

而且示波器的价格最低需要几千元，对于普通人来讲不是最佳选择。

在本文中，我们设计了一个数字移相信号发生器设计。

主要分为如下几个部分：●键盘和显示模块：用键盘输入，数码管显示频率控制字和相位控制字。

采用按键复用的方法。

●数字DDS模块：分为频率合成模块和相位合成模块。

具体的方案论证将在下面进行。

●时钟模块：由于系统需要时钟频率和实验箱上的不匹配，需要频率变换，具体的方案论证将在下面进行。

《综合电子技术》课程设计指导书四位数字显示函数信号发生器的设计和制作杨栋王尧编三江大学电气工程与自动化学院二ΟΟ七年十二月一、设计目的在《模拟电子技术》和《数字电子技术》课程学习和实验的基础上,通过《综合电子技术》课程设计,使学生在电子技术基础知识和设计、调试能力方面达到以下要求:1.进一步加深理解电子线路基本功能单元的工作原理及其电路设计、参数选择方法；2.学会绘制电路原理图、接线图，学会正确安装、调试并排除常见故障；3.熟悉示波器、信号发生器、稳压电源及晶体管毫伏表的正确使用，重点要求学会使用示波器观测信号波形、幅值。

二、设计任务设计一个能输出正弦波、锯齿波、矩形波等信号频率，并能数字显示（四位）频率的多波形函数发生器。

三、技术指标该波形发生器的主要技术指标如下：1.可输出正弦波、锯齿波（含三角波）、矩形波（含方波）等波形；2.输出信号频率范围：1HZ~9999HZ并能四位数码显示。

四、系统框图和各功能单元介绍及要求1. 系统框图：本设计为一具有四位数字显示频率的函数发生器，其系统框图如下：图一系统框图2.各单元电路及要求：1)电源部分设计一组±1.2V～±20V可调直流稳压电源2)信号源部分正弦波信号源：输出正弦电压频率f0=1KHZ、f=10KHZ两档；输出正弦电压V(有效值)0.5V～5V可调；输出直流偏移电压范围:0～±3V；矩形波信号源输出矩形波电压频率: 1KHZ、10KHZ两档；输出矩形波电压幅值: ±5V；输出矩形波电压直流偏移电压范围: 0～±3V；锯齿波信号源锯齿波频率: 1KHZ、10KHZ两档；锯齿波电压幅值: ±4V；可输出正反向锯齿波及三角波；3)秒信号源：产生周期为一秒的方波信号，作为测控时基信号。

4)控制单位：产生一系列顺序脉冲，用作计数，保持，显示和复位控制，使频率计按时序正常工作。

5)偏移放大、整形电路：将输入正弦波、三角波等被测信号变换为方波脉冲序列，以便测量其频率。

4位数值比较器设计电子技术课程设计报告题目： 4位数值比较器设计学生姓名：学生学号：年级：专业：班级：指导教师：机械与电气工程学院制2016年11月4位数值比较器设计机械与电气工程学院：自动化专业1.课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务采用Multisim 12.0软件实现4位数值比较器的设计与仿真。

1.2 课程设计的要求（1）设计一个4位数值比较器的电路，对两个4位二进制进行比较。

（2）采用74Ls85集成数值比较器。

（3）要有仿真效果及现象或数据分析。

2.四位数值比较器设计方案制定2.1 四位数值比较器工作的原理对两个4位二进制数A3A2A1A0与B3B2B1B0进行比较。

从A的最高位A3和B的最高位B3进行比较，如果他们不相等，则该位的比较结果可以作为两数的比较结果。

若最高位A3=B3，则再比较次高位A2=B2，余此类推。

如果两数相等，那么，必须将进行到最低位才能得到结果。

可以知道：FA>B=FA3>B3+FA3=B3FA2>B2+FA3=B3FA2=B2FA1>B1+FA3=B3FA2=B2FA1=B2FA0 >B0+FA3=B3FA2=B2FA1=B1FA0=B0IA>B （2-1）FA<B=FA3<B3+FA3=B3FA2<B2+FA3=B3FA2=B2FA1<B1+FA3=B3FA2=B2FA1=B2FA0<B0+FA3=B3FA2=B2FA1=B1FA0=B0IA<B （2-2）FA=B=FA3=B3FA2=B2FA1=B1FA0=B0IA=B （2-3）IA>B 、IA<B 和IA=B 称为扩展输入端，是来自地位的比较结果。

扩展输入端与其他数值比较器的输出连接，以便组成位数更多的书值比较器。

若仅对4位数进行比较时，IA>B 、IA<B 、IA=B 进行适当处理，IA>B=IA<B=0,IA=B=1。

HFSS微波铁氧体移相器的仿真设计In this paper, the electromagnetic characteristics of ferrite and the theory of electromagnetic wave propagating in ferrite are introduced. Using Ansoft HFSS software,I design and structure of the phase shifter and choose the size and material of each part of the shifter to bulid the model of Ka-band ferrite phase shifter and simulate. In this paper,I use the LiZn as the ferrite material, select the ridged waveguide as the carrier, in the 29.65~29.80GHz band, the result shows the insertion loss is less than 1.5dB, return loss is more than 20dB,phase shift is up to 200 degree.Meanwhile, this paper also research different parameters of the phase shifter effects on the performance of ferrite phase shifter .Keywords Ferrite phase shifter LiZn ferrite materials Ridge type waveguide HFSS simulation 目次1 绪论 11.1 选题背景和意义 11.2 移相器的分类 11.3 铁氧体移相器的研究概况 21.4 铁氧体移相器的发展趋势 31.5 本课题的要求和本文的主要内容 32 铁氧体及铁氧体移相器基础理论 52.1 张量磁导率 52.2 移相器的工作原理 73 铁氧体移相器的设计与实现 133.1 铁氧体材料的选择 133.2 铁氧体移相器结构尺寸的确定 143.3 阻抗匹配的设计 173.4 铁氧体移相器的建模和仿真 183.5 仿真结果分析 19结论 28致谢 29参考文献30 源自$六L维W论L文W网)加7位QQ3249'1141 绪论1.1 选题背景和意义铁氧体材料应用相当广泛，它能做成有源也能做成无源器件。

摘要：通过分析传统模拟式相控触发电路的优缺点，设计一种适用于三相全控桥式整流器的数字式移相触发器。

该触发器以单片机（MCU ）为核心，主要包括同步电路、脉冲形成和脉冲功率放大等单元。

实验结果分析表明：该数字式移相触发器具有较高的对称性、精确性、稳定性和可靠性，已在同步发电机励磁系统上投入工程应用。

关键词：移相；同步关系；脉冲形成；电角度中图分类号：TM502文献标识码：A文章编号：1009－9492(2018)06－0160－04Design of Digital Phase Shift TriggerLIU Dong-wen ，ZENG Wen-bo ，CAI Li-ting（Guangdong NanFeng Electric Automation Co.，Ltd ，Xingning 514523，China ）Abstract:Analyzed the advantages and disadvantages of the traditional analog phase controlled trigger circuit ，on this basis ，a digitalphase shift trigger suitable for three-phase full controlled bridge rectifier is designed.The trigger is based on single chip microcomputer(MCU)，it mainly includes synchronous circuit ，pulse forming ，pulse power amplification and other units.The experimental results show that the digital trigger has high symmetry ，accuracy ，stability and reliability.The trigger has been put into engineering in the excitation system of synchronous generatorKey words:phase shift ；synchronization ；pulse generator ；electric angle数字式移相触发器的设计刘东文，曾文波，蔡利婷（广东南丰电气自动化有限公司，广东兴宁514523）收稿日期：2018－05－30DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2018.06.0480引言三相全控桥式[1]移相触发控制电路[2-3]是晶闸管三相整流[4-8]电路的核心控制部分，其性能好坏直接影响变流装置的控制性能。

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新型Ka波段四路空间功率分配/合成网络设计
作者：笪余生赵永久
来源：《航空兵器》2013年第03期
0 引言
为了满足现代通信与雷达系统中高效率与高功率的需求，毫米波固态功率合成技术越来越受到挑战。

毫米波频率范围内，由于固态电路传输线的高损耗和固态器件的低输出功率.高效
率与高功率的固态功率合成网络是很难实现的。

利用同轴线的传输特性，有人设计了Ka波段的功率合成网络。

另外，由于毫米波电路尺寸很小，设计多路固态电路的功率合成网络是非常困难的。

为了获得低损耗、高输出功率和高效率等特性，Ka波段通信与雷达系统的功率合成器可以使用波导结构，一些基于波导的合成网络已经被提出。

开关线型四位数字MEMS移相器朱健;周百令;林金庭;郁元卫;陆乐【期刊名称】《固体电子学研究与进展》【年(卷),期】2005(25)3【摘要】介绍了一种基于射频微机械串联开关设计的开关线型四位数字微机电系统(Micro-electromechanical Systems以下简称MEMS)移相器.该移相器集成了16个RF MEMS开关,使用了13组四分之一波长传输线和MIM接地耦合电容,有效地使开关的驱动信号和微波信号隔离,串联容性开关设计有效地降低了开关的启动电压.使用低温表面微机械工艺在360 μm厚的高阻硅衬底上制作移相器,芯片尺寸4.8 mm×7.8 mm.移相器样品在片测试结果表明,频点10.1 GHz,22.5°相移位的相移误差为±0.4°,插损2.8 dB;45°位的相移误差为±1.1°,插损2.0 dB;在X波段,对16个相移态的测试结果表明,移相器的插入损耗小于4.0 dB,驻波比小于2.4,开关驱动电压为17～20 V.【总页数】5页(P344-348)【关键词】微机电系统移相器;射频微机电系统开关;开关线【作者】朱健;周百令;林金庭;郁元卫;陆乐【作者单位】东南大学仪器科学与工程系;南京电子器件研究所【正文语种】中文【中图分类】TN432【相关文献】1.Ka波段DMTL移相器用RF MEMS电容式并联开关研制 [J], 高杨;贾小慧;秦燃;官承秋2.基于RF MEMS开关的4位分布式移相器的设计 [J], 李勇;许高斌;陈兴;马渊明3.X波段MEMS分布式移相器开关机电性能研究 [J], 张晓升;鲍景富;杜亦佳;李仁锋4.X波段移相器中低弹性系数RF-MEMS开关的研究 [J], 臧法珩;丁桂甫;宿智娟5.开关线型移相器的设计和实现 [J], 吴玉甫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

11.25°毫米波数字移相器的设计
刘玥玲;杨永辉;周邦华
【期刊名称】《固体电子学研究与进展》
【年(卷),期】2010(30)1
【摘要】设计了一种Ka波段11.25°数字移相器。

采用一前一后加载支线的方式,在Ka波段内研制出11.25°数字移相器。

该移相器在30～31GHz工作频带内,驻波比小于1.65,插入损耗小于3dB,固定相移11.25°,相位精度达到±3°。

【总页数】5页(P80-84)
【关键词】毫米波;数字移相器;负载线移相器;相移
【作者】刘玥玲;杨永辉;周邦华
【作者单位】中国工程物理研究院电子工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN623
【相关文献】
1.一种毫米波大相移量移相器设计方法 [J], 刘玥玲;杨永辉;周邦华
2.基于混合量化移相器的毫米波大规模MIMO预编码设计 [J], 丁青锋;罗静;高鑫鹏;石辉
3.一种新颖的共享一个兰格耦合器的22.5°和11.25°MMIC多倍频程移相器(英文) [J], 戴永胜;陈堂胜;杨立杰;李辉;俞土法;陈新宇;郝西平;陈效建;林金庭
4.数字/模拟兼容的超宽带90°、45°、22.5°、11.25°单片移相器 [J], 戴永胜;陈堂
胜;岑元飞;俞土法;李辉;李拂晓;陈效建
5.过尺寸毫米波铁氧体移相器的工程设计 [J], 刘明宇;张江华
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实验四 4 位计数器设计1.实验目的学习quartusii 和modelsim的使用方法；学习原理图和veriloghdl混合输入设计方法；掌握4 位计数器设计的设计及仿真方法。

2.实验原理根据下面FPGA内部电路，设计4 位计数器，并在在kx3c10F+开发板上实现该电路，并作仿真。

设计其中的计数器模块CNT4B和数码管译码驱动模块DECL7S的verilogHDL代码，并作出整个系统仿真。

2.1 4位计数器模块代码module CNT4B(out, CLK, RST); //定义模块名和各个端口output out; //定义输出端口input CLK, RST; //定义输入时钟和复位reg [3:0] out; //定义四位计数器always @(posedge CLK or negedge RST) //上升沿时钟和下降沿复位beginif(!RST) //低电平复位out <= 4'd0;elseout <= out + 1; //每一个clk计数endendmodule效果图：2.2七段数码管代码module segled(out1,a); //定义模块名和输入输出端口input [3:0]a; //输入一个3位矢量output [6:0]out1; //输出一个6位矢量reg [6:0]out1; //reg型变量用于always语句always@(a) //敏感信号abegincase(a) //case语句用于选择输出4'b0000:out1<=7'b0111111;4'b0001:out1<=7'b0000110;4'b0010:out1<=7'b1011011;4'b0011:out1<=7'b1001111;4'b0100:out1<=7'b1100110;4'b0101:out1<=7'b1101101;4'b0110:out1<=7'b1111101;4'b0111:out1<=7'b0000111;4'b1000:out1<=7'b1111111;4'b1001:out1<=7'b1101111;4'b1010:out1<=7'b1110111;4'b1011:out1<=7'b1111100;4'b1100:out1<=7'b0111001;4'b1101:out1<=7'b1011110;4'b1110:out1<=7'b1111001;4'b1111:out1<=7'b1110001;endcaseendendmodule //模块结束效果图：2.3综合模块代码// Copyright (C) 1991-2013 Altera Corporation// Your use of Altera Corporation's design tools, logic functions // and other software and tools, and its AMPP partner logic// functions, and any output files from any of the foregoing// (including device programming or simulation files), and any// associated documentation or information are expressly subject// to the terms and conditions of the Altera Program License// Subscription Agreement, Altera MegaCore Function License// Agreement, or other applicable license agreement, including,// without limitation, that your use is for the sole purpose of// programming logic devices manufactured by Altera and sold by// Altera or its authorized distributors. Please refer to the// applicable agreement for further details.// PROGRAM "Quartus II 64-Bit"// VERSION "Version 13.1.0 Build 162 10/23/2013 SJ Web Edition" // CREATED "Tue Apr 11 22:35:09 2017"module cou(CLK,RST,Q);input wire CLK;input wire RST;output wire [6:0] Q;wire [3:0] SYNTHESIZED_WIRE_0;CNT4B b2v_inst(.CLK(CLK),.RST(RST),.out(SYNTHESIZED_WIRE_0));segled b2v_inst1(.a(SYNTHESIZED_WIRE_0),.out1(Q));endmodule效果图：3.实验设备kx3c10F+开发板，电脑。