任意波形产生电路设计

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1、苏州市职业大学课程设计说明书名称任意波形产生电路设计　2012年6月11日至2011年6月15日共1周院　系电子信息工程系班级10通信2姓名汪　系　主　任张红兵教研室主任范海建指导教师陶志福19目录第一章：绪论31.1概述EDA技术31.1.1EDA技术的应用31.2数字通信系统模型简述41.2.1DDS优点41.2.2基于DDS技术的任意波形发生器4第二章：设计要求62.1设计流程图62.2电路模块组成原理图6第三章：系统的设计83.1设计要求83.2设计思路83.3设计流程93.4设计步骤及程序93.5硬件实现及调试结果16第四章：课程设计总结18参考文献1819第一章：绪论1.1

2、概述EDA技术EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智

3、能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。1.1.1EDA技术的应用EDA技术在进入21世纪后，得到了更大的发展应用，突出表现在以下几个方面：1.在FPGA上实现DSP应用成为可能，用纯数字逻辑进行DSP模块的设计，使得高速DSP实现成为现实，并有力地推动了软件无线电技

4、术的实用化和发展。基于FPGA的DSP技术，为高速数字信号处理算法提供了实现途径。2.嵌入式处理器软核的成熟，使得SOPC（SystemOnaProgrammableChip）步入大规模应用阶段，在一片FPGA中实现一个完备的数字处理系统成为可能。3.使电子设计成果以自主知识产权的方式得以明确表达和确认成为可能。194.在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言且功能强大的EDA软件不断推出。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。1.2数字通信系统模型简述数字通信系统是指利用数字信

5、号传递消息的通信系统。数字通信系统的模型如图所示。数字通信涉及的技术问题很多，其中有信源编码、信道编码、保密编码、数字调制、数字复接、同步问题等等。DDS是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字，频率分辨率取决于累加器位数，相位分辨率取决于ROM的地址线位数，幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。1.2.1DDS优点DDS有如下优点：⑴频率分辨率高，输出频点多，可达个频点(N为相位累加器位数)；⑵频率切换速度快，可达us量级；⑶频率切换时相位连续；⑷可以输出宽带正交信号；⑸输出相

6、位噪声低，对参考频率源的相位噪声有改善作用；⑹可以产生任意波形；⑺全数字化实现，便于集成，体积小，重量轻，因此八十年代以来各国都在研制和发展各自的DDS产品，如美国QUALCOMM公司的Q2334，Q2220；STANFORD公司的STEL-1175，STEL-1180；AD公司的AD7008，AD9850，AD9854等。这些DDS芯片的时钟频率从几十兆赫兹到几百兆赫兹不等，芯片从一般功能到集成有D/A转换器和正交调制器。191.2.2基于DDS技术的任意波形发生器波形发生器电路系统结构图任意波形发生器(简称AWG)在1975年的开发成功为信号发生器产品增加了一个新品种。在任意波形发

7、生器作为测量用信号激励源进入市场之前，为了产生非正弦波信号，已使用函数发生器提供三角波、斜波、方波和余弦波等几种特殊波形。声音和振动分析需要复杂调制的信号源，以便仿真真实的信号，只有借助任意波形发生器，例如医疗仪器测试往往需要心电波形，任意波形发生器很容易产生各种非标准的振动信号。任意波形发生器的应用非常广泛，在原理上可仿真任意波形，只要数字示波器或其它记录仪捕捉到的波形，任意波形发生器都可复制出，特别有用的是仿真单次偶发的信号，例如地震波形、