Entwurf und Systemintegration eines Signalsyntheseverfahrens auf programmierbaren Logikbausteinen
Eugen Bayer
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines neuen Signalsyntheseverfahrens, welches auf einem einzigen an einen DAC angeschlossenen FPGA implementierbar ist und eine triggersynchrone Phasenkontrolle des generierten Signals mit bisher unerreichter Phasenauflösung und Genauigkeit möglich macht. Die Lösung der gestellten Aufgabe ist vielschichtig und setzt sich aus einer Reihe technischer Lösungen und neuer Algorithmen zusammen. Die Hauptstrategie ist der Einsatz unorthodoxer FPGA-Designmethoden, wie zum Beispiel der Zeitinterpolationsalgorithmen, welche die „‚analogen’“ Vorgänge in den für digitale Designs vorgesehenen FPGA-Strukturen ausnutzen. Ein Nachteil dieses Vorgehens ist jedoch, dass die analogen Effekte, welche in der digitalen Welt durch Maßnahmen im Chip-Design und durch eine ausreichende Sicherheitsreserve in den implementierenden Tool-Chains der FPGA-Hersteller ausgeblendet werden, nun einen wichtigen zu berücksichtigenden Faktor darstellen. Deren Einfluss auf das Verfahren wird aus diesem Grund ebenfalls eingehend untersucht.
