基于fpga的直接数字频率合成器的设计—毕业设计

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时间:2018-07-10

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1、摘要在频率合成领域,常用的频率合成技术有直接模拟合成、模拟锁相环、小数分频锁相环等,直接数字频率合成(DirectDigitalFrequencySynthesis,DDFS,简称DDS)是近年来的新的频率合成技术。DDS以稳定度高的参考时钟为参考源,通过精密的相位累加器和数字信号处理,再通过高速D/A变换器产生所需的数字波形,这个数字波形经过一个模拟滤波器后,得到最终的模拟信号波形。DDS是产生高精度、快速频率变换、输出波形失真小的优先选用技术。本文介绍了直接数字频率合成器的基本组成及设计原理,给出了基于FPGA的具体设计方案及编程实现方法。本设计中DDS主要由相位累加寄

2、存器、微控制接口、双端口RAM等三个部分组成。仿真结果表明,该设计简单合理,使用灵活方便,通用性好,可写入各种FPGA芯片。同时,由于FPGA现场可编程,设计复杂或者简单系统完全从实际需要出发,通过重写RAM/ROM数据,可以做到任意波形输出和动态波形输出,这是其他方法所无法比拟的。基于FPGA的直接数字频率合成设计方法,在利用比例乘法器时,可将频率分辨率提高到惊人的程度。因此,DDS广泛应用于电子测量、调频通信、电子对抗等领域。关键词:直接数字频率合成器(DDS),VHDL,现场可编程门阵列(FPGA)48AbstractInFrequencydomain,thecomm

3、onSynthesistechnologyhasDirectsimulation,phaselockloopsimulation,decimalFrequencyandphaselockloop,DirectDigitalFrequencySynthesis(DirectDigitalFrequencySynthesis,DDFS,forshortDDS)inrecentyearsisthenewFrequencySynthesistechnology.WithhighstabilityofDDSreferenceclockforreferencesource,throug

4、htheprecisephaseaccumulatoranddigitalsignalprocessing,againthroughhigh-speedD/Aconverterfordigitalwaveform,throughafilter,thedigitalwaveformfinallyisconvertedtosimulationsignalwaveform.Becauseofhighprecision,fastconversionoffrequencyandthelittledistortionofwaveform,DDSisbecomingthebetterch

5、oice.Thepaperintroducesthebasicdirectdigitalfrequencysynthesizerdesignprinciple,andgivesthespecificdesignschemebasedonFPGAandprogrammingmethod.TheDDSinthispaperismainlymadeupbyphaseaccumulateregisters,microcontrolinterfaceandtwo-portRAM.Simulationresultsshowthatthedesignissimpleandreasonab

6、le,useagileandconvenient,generality,writeablevariousFPGAchip.BecausetheFPGAcouldbeprogrammeddirectly,whendesigncomplicatedorsimplesystemcompletelyfromtheactualneed,throughrewritingRAM/ROMdata,DDScanoutputanykindsofwaveform,aslodynamicwaveform.whichisothermethodscannotget.Thischapterispropo

7、sedbasedonFPGAdigitalfrequencydirectsynthesisutilizationratio,andthedesignmethodoffrequencyresolutionontime-multiplier,willincreasetoanalarmingextent.Soitiswdelyusedinelectronicmeasurement,spuriousfrequencymodulationcommunication,electroniccounter,andsoon.Keyw

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