该系统以单片机和FPGA为控制核心，用DDFS技术产生频率扫描信号，采用真有效值检测器件AD637测量信号幅度。在FPGA中，采用高频脉冲计数的方法测量相位差，经过单片机运算，可得到100 Hz～100 kHz中任意频率的幅频特性和相频特性数据，实现在该频段的自动扫描，并在示波器上同时显示幅频和相频特性曲线。用键盘控制系统实现各种功能，并且在LCD同步显示相应的功能和数据，人机交互界面友好。图1给出系统总体设计框图。
4 理论分析与计算
4．1 扫频测试法理论依据
设频率响应为H（jω）的实系数线性时，不变系统在信号x（n）_Acos（ω0n+f）激励下的稳态输出为y（n）。利用三角恒等式，可将输入表示为2个复指数函数之和：
因此，输出信号和输入信号是频率相同的正弦波，仅有两点不同：第一，振幅被|H（ejω）|加权，即网络系统在ω=ω0的幅度函数值；第二，输出信号相对于输入信号有一个数量为q（ω0）的相位时延，即网络系统在ω=ω0的相位值。
4．2 DDS信号源
根据DDFS原理所产生的波形频率为：
式中fclk为基准频率，M为相位增量因子，N为累加器的位数。M取22，N取24。
为得到100 kHz的信号，而且在每个周期希望取到32个以上点，则累加器输出后级D／A转换需要至少3．2 MHz的速度，于是选取建立时间为30 ns、10位的DAC900，不仅满足了对D／A转换速度的要求，而且具有10位数据线，减少了D／A转换中固有的量化误差。fclk取40MHz，频率的最小步进：