运用dds原理的信号发生器的设计研究

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1、台州学院毕业设计（论文）摘要直接数字频率合成是频率合成的一项重要技术，具有频率转换速度快的特点。使用DDS原理设计的信号发生器可由DDS芯片AD9850、AT89S52单片机、输入模块及显示模块所组成，通过单片机的按键操作读取信息，经换算后将数据送入AD9850然后合成所要输出的波形，波形的数字信息经AT89S52控制的LCD1602显示。这种信号发生器主要实现的功能是产生频率可调、步进频率可调的正弦波和方波。其精度高，输出波形的稳定性良好以及硬件电路结构简单，编程方便。关键词DDS；AT89S52；AD

2、9850；信号发生器；LCD1602台州学院毕业设计（论文）AbstractDirectDigitalFrequencySynthesisisamomentousfrequencysynthesistechnology,ithasthetraitsofafrequencyconversionspeedy.UsingthedesignprincipleofDDSsignalgeneratorcanbemadeofDDSchipAD9850,MCUAT89S52,inputmoduleanddisplaymo

3、dule,AfterthedatawasthentranslatedinputtheAD9850tooutputwaveformsynthesis,andthenthewaveformofdigitalinformationviaAT89S52controlLCD1602display.Thesignalgeneratormainfunctionistoproduceadjustablefrequency,frequencystepcanbeadjustablesinewaveandsquarewave.

4、Anditshighaccuracy,goodstabilityoftheoutputwaveformandasimplehardwarecircuittofacilitatetheprogramming.KeywordsDDS;AT89S52;AD9850;SignalGenerator;LCD1602台州学院毕业设计（论文）13台州学院毕业设计（论文）1．引言在电子技术领域中，经常要用一些信号作为测量基准信号或输入信号（即信号源）。信号源其实有许多种类，其中囊括了正弦信号源、函数发生器、随意波形发生器

5、、合成信号源等[1]。信号源在电子系统中是不能缺少的一部分，系统的机能在很多情况下由其决策，所以称它为电子体系中的“心脏”。经过电子技术不断的进步，对信号源的要求也愈来愈高，要求的规格和精度也愈来愈高。然而之前使用的源信号，只能产生一些波形，波形的精度不高，稳定度不高，也不灵敏。而现如今所需要的源信号是要能生成多种波形的，要求其频率范围要宽也要高，并且要精度高、稳定性好、操作方便并可由计算机控制。现如今好的信号源很多都是由频率合成技术来完成的，经由计算机、集成电路等技术的不断进步，频率合成技术也得到了其应

6、有的进展，直接数字频率合成(DDS)是一项可控制信号相位增量的工艺，这项技术是将现代化的数字信号处理理念引进到信号合成范畴的一项现代化技术，它的展现为再次改善信号频率的稳定性给予了更好的解决方案[2]。同时，电子技术的不断进步，使得直接数字频率合成器也得到了相应的改进，这使得它比另外的方案有了更为优秀的性能和特点。主要体现在其频率转换的效率有所提高了、频率的分辨率也高了、也可进行编程以及可全数字化等方面，并具有极高的性价比。现已普遍使用在通讯、雷达、测控和现代化仪器仪表等畛域[3]。因此对运用DDS原理的

7、信号发生器的研究意义重大。2．DDS原理结构直接数字频率合成器为一种以控制相位和频率控制字的方式来生成波形的技术。一个直接数字频率合成器它包括了相位累加器、加法器、用来存储波形的ROM、D/A转换器和低通滤波器（LPF）[4]。DDS的原理框图如图2-1所示。图2-1　DDS原理框图DDS的原理是：每当接收到一个时钟信号后，相位累加器便将频率控制字进行一次叠加，相位累加器所送出的值将成为波形ROM的相位取样地址，13台州学院毕业设计（论文）如此便能将保留在波形ROM里面的那些经过采样所得到的值，通过查找表

8、的方式查出，然后实现相位值改变成为幅值的过程。然后把幅度值变化后送到D/A转换器，经D/A转换后把波形的数字信息转变成模拟信号进行输出。确定的幅度产生波形的形状是由ROM中的波形保持，所以理论上利用DDS原理可以合成任意波形。3.　总设计方案3.1　设计原理采用DDS作为产生信号的核心原理来对相关的可行方案进行大概的设计，然后再依据要让该设计产生什么波形，频率范围还有步进值的要求及精度要求来进行具体的设计。系统由专用芯片AD9