1、2023年第22卷 第1期产业与科技论坛2023（22）1Industrial&Science Tribune一种频率信号模拟器的开发与研制杨 超 禹 俊 张权权【内容摘要】本文根据规模化应用的频率测量系统的安装、调试、运行及检修维护要求，分析频率信号模拟器的技术要求及性能指标，采用技术先进可扩展性强的单片机 信号处理 通信技术相结合的方案，设计出一款便携式专用频率信号模拟器。该研究成果已在工厂成功应用，对频率测量系统的建设、调试及运行有较大的应用价值。【关键词】频率；信号模拟；波形发生器【作者简介】杨超（），男，四川广元人，四川红华实业有限公司高级工程师，硕士；研究方向：自动化禹俊，张权权；
2、四川红华实业有限公司 随着频率测量系统在工厂的规模化应用，频率测量系统的安装、调试、运行维护过程中，需要采用信号源对频率测量系统进行检测、调试，以判断线路、设备、系统软件的运行情况。如使用常规信号模拟器作为模拟信号源，不能同时模拟特定接口的多路信号，不便于对信号线路或设备的检测，且无法判断通道的相互干扰。因此研制专用的便携式频率信号模拟发生装置是十分必要和迫切的。一、现状频率测量系统的稳定运行是确保生产线安全稳定运行的重要保障。其频率信号特点及信号接口如下：（一）信号特点。专用设备频率信号是一个频率、幅值可变化的正弦波信号；专用设备频率信号幅值随频率变化，频率低时，幅值也低，频率高时，幅值也高
3、。（二）信号接口。每台专用设备输出一个频率信号，个频率信号共同使用一个航空插头和一根电缆进行信号传输；这 个信号共用一根地线，作为信号地和屏蔽地，该地线与等电位接地网相连；信号电缆采用（）.或（）.的特殊电缆。二、方案论证分析目前市面上信号模拟器种类繁多，能够输出的信号范围广。但因专用设备频率信号输出频率段和成组频率信号接口的特殊性，目前尚无能够同时模拟 路成组共地信号且适应特定电磁环境的模拟器。本研究广泛收集资料，并论证分析，设计了三种方案。（一）方案一。采用直接数字合成（）方案。的原理框图如图 所示。图 原理框图 技术频率分辨率高、转换速度快、信号分辨力高、相位可控、输出信号无电流脉冲叠加
4、、输出可平稳过渡且相位可保持持续变化。但输出频率低，频谱杂、散、多。（二）方案二。采用两片单片机 直接合成数字式正弦信号模拟器。这种信号模拟器在低频范围内具有可靠性好、体积小、功耗低、使用方便等特点。它输出的频率是由微处理器向数模转换输出数据的频率和信号在一个周期内的采样点数（）来决定的，最高频率会受单片机的时钟频率的限制，适用于系统对频率稳定性和一致性要求不高的场合。（三）方案三。采用单片机 高精度可编程波形发生器 数字控制电位器，电路设计采用模块化，可根据具体应用选择不同的电路模块实现不同层次需求。所有调制电路的功能都由可编程波形发生器的数字调制避免了模拟调制带来的误差和干扰，大大提高了调
5、制的性能，而且硬件电路设计的软件化，使得电路设计的升级改进工作大为简化。方案选择：从设计要求来看，上述方案都可以满足合成频率范围的要求，但方案三高精度可编程波形发生器合成的频率稳定度、精确度比其它方案要高，尤其适合宽频率范围特别是中高频率环境使用，融合了各方案优点，设计方便灵活且可扩展性好，因此本研究选择方案三。三、总体设计（一）核心器件选型。高精度可编程波形发生器。可编程波形发生器，能够产生正弦波、三角波、方波输出。波形发生器广泛应用于各种测量、激励和时域响应领域，无需外接元件，输出频率和相位都可通过软件编程，易于调节，频率寄存器是 位的，主频时钟位 时，精度位.，主频时钟位 时，精度可以达
6、到.。可以通过串行接口将数据写入，这 个串口的最高工作频率可以达到，易 于 与 和 各 种 主 流 微 控 制 器 兼 容。的工作电压范围为.。的主要特点如下：频率和相位可数字编程；工作电压位 时，功耗仅为；输出频率范围为 .；频率寄存器位 位（在 的参考时钟下，精产业与科技论坛2023年第22卷 第1期Industrial&Science Tribune2023（22）1度为.）；可选择正弦波、三角波、方波输出；无需外界元件；线 接口；温度范围为 。嵌入式数字控制电位器。集成了四个数字控制电位（）和非易失性内存 单片集成电路，配有一个电阻元件和 参数的组合，控制用户通过 总线接口。每个电位器
7、有一个关联电刷寄存器（）挥发性和非挥发性初值寄存器（），可以直接写入和读用户。的内容控制的位置电刷器。在上电时器件回顾了两个内容 的 为相应。也有 个通用非易失性寄存器可以用来作为存储查找表多抽头位置或任何其它有价值的信息。具有双重供应，有利于应用程序需要一个双极范围通信终端 和 之间，该 可以作为分压器在各种各样，包括控制应用、参数调整、测量和信号处理，嵌入式数字控制电位器 实现输出信号幅值调节。（二）架构设计。设计的专用频率信号模拟器由单片机控制模块、显示屏、高精度可编程波形发生器、升压调节器、逆变器、嵌入式数字控制电位器、轨到轨输入 输出具有关断运算放大器等构成。整个系统结构紧凑，电路简
8、单，使用方便，易于携带。系统架构如图 所示。图 信号模拟器架构图（三）外观设计。结合工厂使用环境，充分考虑信号接口、设备充电、便于携带等因素，对信号模拟器进行外观设计。在信号模拟器上通过手动操作按钮完成相关参数的设置和信号输出：操作“参数”键进行频率和电压参数设置，频率和电压参数切换通过重复操作“参数”键完成，选定的当前参数会反白显示，通过数字键输入需要的数值，操作“确认”键数值设定有效，完成一次参数设置，设定过程中如操作“取消”键则直接退出参数设置，参数值还原为上一次操作结果。外观设计如图 所示。（四）软件设计。信号模拟器通过键盘选择设置输出信号的参数（频率、幅值、启停），当操作人员选择输出
9、时，程序把设置的参数送至单片机，并对其发出控制命令使其输出需要的信号。软件流程如图 所示。四、方案实施通过对专用设备频率信号测量值的分析比较，结合当前国内信号检测领域的先进技术，应用数字信号检测、传输及处理的方法，设计出一套可模拟专用设备频率信号的特定频率段和电压值的 路共地专用信号模拟器。主要研究工作如下：一是研究设备频率信号幅频特性，特出幅频参数。二图 信号模拟器外观图图 信号模拟器软件流程设计是提出信号模拟器要实现的各项信号参数。三是确定信号模拟器应具备的功能、外观、人机界面。四是根据信号模拟器应提供的功能，研究实现方法或技术路线。五是按照确定的技术路线，进行电路逻辑设计，确定各种元器件
10、型号及参数。六是制作实验电路板，进行实验电路板测试。七是实现信号模拟器设计目标，完成装置定型。八是通过多种测试方法对信号模拟器进行测试。九是完成信号模拟器研制。本研究通过设备调研和器件选型，确定技术方案，利用单片机开发平台进行方法论证和状态模拟，完成数据收集、分析并提出信号模拟器具体参数，开展信号模拟器功能、外观、人机界面设计，完成信号模拟器原理设计和技术方案确定，进行电路逻辑设计、确认元器件型号及参数，完成布线设计、样机功能测试等工作，开展 板制作及测试，完成样机模具制作、硬件布线及封装等工作，最终生产出频率信号模2023年第22卷 第1期产业与科技论坛2023（22）1Industrial
11、&Science Tribune区块链技术在网络舆情风险管理体系的应用探讨陈 旭【内容摘要】探索区块链理论在网络舆情风险管理系统建设中的应用价值，就要不断改进管理系统，使网络舆情风险的难点不断得到突破，使网络舆情风险的管理体系不断完善，管理效率不断提高。本文针对综合媒体环境下，区块链舆情风险管理现状和困境，提出了区块链环境下的网络舆情风险管理策略，其中包括四大策略。本文通过阐述四大策略的相关内容，希望能为区块网络舆情管理提供一定的参考。【关键词】区块链；网络舆情；风险管理体系【作者简介】陈旭（），女，山东安丘人，甘肃警察职业学院讲师，硕士；研究方向：教育管理、教育传播、网络舆情 一、引言（一）
12、区块链技术的快速发展。区块链是比特币的概念之一，其本质是信息数据库，且具有去中心化的特点。在当今互联网时代背景下，区块链与网络舆情的结合是重要研究方向和研究课题。早在 世纪 年代，研究人员就提出了区块链。从 年开始，“区块链”一词因一篇论文而浮现出来，引起了广泛关注。区块链在社会生活的各个方面得以应用与发展，包括学术、政治、金融游戏、医疗、价值保护等领域，其发展十分广泛。基于区块链的游戏开发，弥补了传统高度中心化游戏的缺点；将区块链模式应用于隐私数据不仅可以保护信息安全，而且可以确保医药行业的监管顺利开展，使患者本身信息得到安全保障；对于金融来说，区块链可以保障数字资产的加密，确保去中心化数字
13、货币的安全；联合国对于社会矛盾问题也进行了相应的研究，其指出，区块链技术可以为人类幸福做出一定的贡献。如今，区块链已经成为一种蓬勃发展的理念和技术。（二）网络舆情传播的现状。随着大数据和移动通信技术的不断发展，信息已经融入人们日常。互联网成为网络舆论的载体之一，人们可以在互联网中自由发表言论与看法。除此之外，互联网还具有开放性、实时性、隐私性等特点，其可以保障网民自由获取或发布信息，可以说，互联网已经成为人们日常生活中必不可少的一部分，当今社会离不开互联网。目前，互联网每天产生的数据量巨大，微博和论坛是网络舆论的重要平台。中国精神的弘扬可以引导人们积极思考，因此，需要不断创建健康的网络环境，确
14、保网络舆论传播能够在区块链的环境下进行。（三）区块链环境与网络舆情风险管理的结合。随着社会的发展与信息技术的不断创新，互联网技术已经成为人们日常生活中必不可少的组成部分。例如，微信、微博、抖音等社交软件的应用十分广泛。互联网是网络舆论与日常交流的主要阵地，因此，各个机关、单位要不断重视网络安全，构建完整、合理的网络监管体系。基于此，网络舆论管理成为重中之重，网络舆论是指在互联网平台上，网民对舆论的态度与看法，是网民的社会情绪的表达。因此，要十分重视网络舆论监管。传统的舆情传播主体较为单一，且其数据可随意更改，其产生的网络垃圾、虚假舆情等较多，而新媒体舆情则与之相反，这给我们在网络舆情中使用分块
15、链进行管理提供了一定的机会，其可以将在线舆情进行分块，通过分区进行不同方面、不同层次的研究与分析，使网络舆情管理更加方便、有效。大数据环境下的民生话题数据具有更为复杂的传播机制与特征，因此，需要对其进行不断的研究与分析，应用区块链进行舆论分析可以跟随其主流发展趋势，对热点进拟器产品。通过本课题的研究，研制出了能够同时输出 路频率范围从 到，输出电压峰值 的频率信号模拟器，经示波器、频率测量装置等测试，抗干扰能力强，信号稳定，有完善的自保护功能，具有防短路、防接地、防强电等功能，适合工厂特殊环境。频率信号模拟器的成功研制，为频率测量系统的运行维护和检修提供了重要工具。五、结语采用微处理技术和 数字频率合成技术，实现了频率信号的模拟，可同时实现 路频率信号的同时模拟，且频率及幅值可调，该信号模拟器的频率、幅值等各项指标达到了研制目标，可满足使用要求。本研究采用低功耗元器件和锂电池进行集成，实现了产品小型化。所研制的信号模拟器已成功应用，提高了频率测量系统安装、调试、运行维护和检修工作的效率，研究成果具有较好的推广价值。【参考文献】高自力，王宇 基于 技术的信号源设计 天津市电子工业协会 年年会论文集：朱常荣，吕宁，詹跃东 远程液位监控系统设计 自动化仪表，（）：龚彬，吴平，刘维亚，等 液晶显示模块在嵌入式系统中的应用 电子工程师，：
