基于fpga的正弦信号发生器

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1、基于FPGA的正弦信号发生器设计摘要：本设计结合了EDA技术和直接数字频率合成（DDS）技术。EDA技术是现代电子设计技术的核心，是以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化的设计技术。DDS技术则是最为先进的频率合成技术，具有频率分辨率高、频率切换速度快、相位连续、输出相位噪声低等诸多优点。本文在对现有DDS技术的大量文献调研的基础上，提出了符合FPGA结构的正弦信号发生器设计方案并利用MAXPLUSⅡ软件进行了设计实现。文中介绍了EDA技术相关知识，同时阐述了DDS技术的工作原理、电路结构，及设计的思路和实现

2、方法。经过仿真测试，设计达到了技术要求。关键词：现场可编程门阵列（FPGA）；直接数字频率合成（DDS）；正弦波信号发生器--49--ThedesignofsinesignalgeneratingdevicebasedonFPGAAbstract：ThedesignthatcombinesEDAtechnologyandDirectDigitalSynthesis(DDS)technology.EDAtechnologyisthedesignofmodernelectronictechnologyattheco

3、re,electronicsystemdesigndirectionfortheapplicationofelectronicdesignautomationproductstechnology.DDStechnologyisthemostadvancedfrequencysynthesizertechnologywiththehigh-frequencyresolutionandfrequencyswitchingspeed,continuousphase,lowphasenoiseoutputmanyadv

4、antages.BasedonthetechnologyofexistingDDSstudyoftheextensiveliteratureonthebasisofFPGAwiththestructureofthesinusoidalsignalgeneratordesignandtheuseofFPGAIIsoftwarelocatedTotalrealized.ThepaperintroducedtheEDAtechnology-relatedknowledge,andelaboratedontheDDSt

5、echnologyprinciple,circuitstructure,anddesignideasandmethods.Aftersimulationtestsdesignedtoachievethetechnicalrequirements.Keywords：FPGA；DDS；sinesignalgeneratingdevice--49--第1章绪论1.1引言直接数字频率合成(DigitalDirectFrequencySynthesis)是一种比较新颖的频率合成方法。这个理论早在20世纪70年代就被提出，

6、它的基本原理就是利用采样定理，通过查表法产生波形。由于硬件技术的限制，DDS技术当时没能得到广泛应用。但是随着大规模集成电路的飞速发展，DDS技术的优越性已逐步显现出来。今天DDS技术凭借其优越的性能已成为现代频率合成技术中的佼佼者，广泛用于接收机本振、信号发生器、仪器、通信系统、雷达系统等，尤其适合跳频无线电通信系统。不少学者认为，DDS是产生信号和频率的一种理想方法，发展前景十分广阔。基于FPGA的DDS模型是在EDA技术逐步完善的今天才得以建立起来的。EDA技术依靠功能强大的电子计算机，在EDA工具软件平

7、台上，对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、简化、分割、综合、优化和仿真，直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC芯片中，实现即定的电子电路设计功能。EDA技术使得电子电路设计者的工作仅限于利用硬件描述语言和EDA软件平台来完成对系统硬件功能的实现，极大地提高了设计效率，缩短了设计周期，节省了设计成本。EDA技术是现代电子设计技术的核心。20世纪90年代以来，微电子工艺有了惊人的发展。为了满足千差万别的系统用户提出的设计要求，最好的办法是由用户自己设

8、计芯片。这个阶段发展起来的EDA工具，目的是在设计前期将原来设计师从事的许多高层次设计工作改由工具来完成。设计师通过一些简单标准化的设计过程，利用微电子厂家提供的设计库来完成数万门ASIC和集成系统的设计与验证。这样就对电子技术的工具提出了更高的要求，提供了广阔的发展空间，促进了EDA技术的形成。今天，EDA技术已经成为电子设计的重要工具，无论是设计芯片还是设计系统，如果没有EDA工具