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基于FPGA的数字相位测量仪设计与实现的任务书
一、前言
数字相位测量技术广泛应用于各种领域，例如通信系统、雷达测距系统、电力系统相位测量等。在数字相位测量技术中，FPGA作为一种高性能、低功耗的可编程逻辑器件在实现相位测量的过程中具有很大的优势。本次任务的目的在于利用FPGA实现数字相位测量仪的设计与实现。
二、任务背景
数字相位测量技术主要应用于加速信号的处理，广泛用于各种通信、控制和检测应用。数字相位测量技术通过测量输入信号的相位来实现高精度的、实时的信号处理。数字相位测量仪的设计与实现是当前研究热点之一。基于FPGA的数字相位测量仪具有处理速度快、精度高、实时性好等特点，因此越来越多的研究者开始关注并进行相关的研究。
三、任务内容
本次任务的主要内容是设计与实现基于FPGA的数字相位测量仪，包括建立相位测量的数学模型、设计相位测量电路及实现数字化处理部分。具体内容如下：
1.建立相位测量数学模型
建立正确的数学模型对于FPGA相位测量仪设计非常重要。需要了解所使用的信号源的性质和期望的相位测量范围，进而确定合适的数学模型。
2.设计相位测量电路
数字相位测量仪的主要实现部分为相位测量电路，需要设计合适的电路来实现相位测量。常用的相位测量电路为比较器型和锁相放大器型，本次任务中可以采用其中的一种或两种进行设计。
3.设计数字化处理部分
数字化处理部分需要采用FPGA进行实现。在设计数字化处理部分时需要考虑以下方面：
(1)采样率：采样率越高，相位测量的精度越高，但同时FPGA的处理复杂度也会增加。
(2)滤波器设计：需要设计低通滤波器以滤除高频噪声，保证测量的准确性。
(3)相位解算：需要在FPGA中实现相位解算来得到精确的相位信息。
4.硬件实现
设计完成后需要将数字相位测量仪进行硬件实现并进行测试。测试时需要验证相位测量仪的精度和稳定性。
四、预期成果
完成本次任务后，可以得到以下成果：
1.建立正确的相位测量数学模型。
2.设计相位测量电路，并完成其在实际测量中的测试。
3.设计数字化处理部分，并在FPGA上实现，测试其相位解算的精度和稳定性。
4.实现数字相位测量仪并进行测试，验证设计的精度和稳定性是否符合预期。
5.撰写设计报告并进行展示。
五、参考文献
[1]相位测量仪的设计与应用。钟静、姜飞。发电厂自动化(电力自动化设备与系统)，2007(12):42-45。
[2]利用FPGA实现数字相位测量仪。彭龙、王国宏、邓泽芳。应用科技，2009(8):36-38。
[3]基于FPGA的数字相位测量仪的设计与实现。李建民、王红斌、庞为明。传感技术学报，2017，30(3):482-487。