基于某fpga地直接数字频率合成器

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1、实用标准文案摘要直接数字频率合成（DDS）技术采用全数字的合成方法，所产生的信号具有频率分辨率高、频率切换速度快、频率切换时相位连续、输出相位噪声低和可以产生任意波形等诸多优点。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DDS设计方案并利用QuartusⅡ软件上进行仿真，通过单片机，D/A转换器低通滤波器来实现具体波形的频率控制和输出，将现场可编程逻辑器件FPGA和DDS技术相结合，具体的体现了基于VHDL语言的灵活设计和修改方式是对传统频率合成实现方法的一次重要改进。F

2、PGA器件作为系统控制的核心，其灵活的现场可更改性，可再配置能力，对系统的各种改进非常方便，在不更改硬件电路的基础上还可以进一步提高系统的性能。文章给出仿真结果，经过验证本设计能够达到其预期性能指标。本次设计的侧重点是VHDL语言的编程，和单片机控制。关键词：直接数字频率合成器；硬件描述语言；现场可编程门阵列；单片机。精彩文档实用标准文案目录第1章频率合成器及相关内容简介21.1频率合成的发展状况21.2DDS的优点与缺点31.2.2DDS的缺点31.3DDS的发展前景41.4FPGA简介41.4.

3、1FPGA的结构41.4.2FPGA的开发流程51.5VHDL语言简介6第2章总体设计62.1DDS的基本原理62.1.1DDS的基本原理62.1.3DDS的输出频率及分辨率72.2DDS总体框图的设计7第3章单元模块的功能及实现83.１单片机控制模块83.1.1功能83.1.2硬件电路及说明83.1.3软件分析及设计93.1.4仿真结果及说明103.２分频电路113.2.1功能113.2.2电路分析及设计113.3FPGA模块113.3.1功能113.3.2正弦波采样值的计算123.3.3顶层电路

4、的设计123.3.4各模块的功能及设计123.４Ｄ／Ａ转换器173.4.1D/A转换器原理及管脚说明173.4.2D/A转换器在设计中的应用19第４章预算值与仿真对比204.1显示值与Ｋ值的计算204.2仿真结果及误差计算21总结22参考文献22附录24精彩文档实用标准文案第1章频率合成器及相关内容简介直接数字频率合成技术(DirectDigitalFrequencySynthesis，即DDFS，一般简称DDS)是从相位直接合成所需波形的一种新的频率合成技术。近年来,直接数字频率合成器(DDS)由

5、于其具有频率分辨率高、频率变换速度快、相位可连续变化等特点,在数字通信系统中已被广泛采用。随着微电子技术的发展,现场可编程门阵列(FPGA)器件得到了飞速发展。由于该器件具有速度快、集成度高和现场可编程的优点,因而在数字处理中得到广泛应用,越来越得到硬件电路设计工程师的青睐。1.1频率合成的发展状况频率合成器是电子系统的心脏，是决定电子系统性能的关键设备。随着现代无线电通信事业的发展，移动通信雷达制导武器和电子对抗等系统对频率合成器提出越来越高的要求。低相噪高纯频谱和高速捷变的频率合成器一直是频率合

6、成技术发展的主要目标，DDS技术的发展将有力地推动这一目标的实现。从频率合成技术的发展过程看频率合成的方法主要有三种：（1）最早的合成方法称为直接频率合成，它是使基准信号通过脉冲形成电路来产生丰富谐波脉冲，随后通过混频分频倍频和带通滤波器完成频率的变换和组合，以产生我们需要的大量离散频率从而实现频率合成。其合成方法大致可以分为两种基本类型：一种是所谓非相关合成方法；另一类是所谓相关合成方法。这两种合成方法的主要区别在于所使用的参考频率源的数目不同。它的缺点在于制作具有相同频率稳定性和精度的多个晶体参

7、考频率源既复杂又困难，而且成本高。（2）锁相频率合成是应用模拟或数字锁相环路的间接频率合成。它被称为第二代频率合成技术。早期的合成器使用模拟锁相环，后来又出现了全数字锁相环和数模混合的锁相环。数字鉴相器、分频器加模拟环路滤波压控振荡器的混合锁相环是目前最为普遍的PLL组成方式。锁相环频率合成技术提供了一种从单个参考频率获得大量稳定而准确的输出频率的方法，并且频率输出范围宽，电路结构简单，成本低。（3）直接数字频率合成（DDS）。为了取得更快的频率转换速度，随着数字技术的发展，出现了直接数字频率合成器

8、DDS。DDS技术是首先将相位以极小的间隔离散化，计算出正弦信号对应于这些相位的幅度值，形成一个幅度相位表，并存储于DDS器件的ROM中。DDS精彩文档实用标准文案工作时利用数字方式累加相位得到信号在该时刻的相位值，然后按一定的相位幅度转换算法在DDS的ROM中查表得到信号在该时刻的幅度值，最后将信号通过D/A变换和低通滤波器形成模拟正弦波或存储波形的频率合成技术。1.2DDS的优点与缺点直接数字频率合成是一种比较新颖的频率合成方法。DDS是一种全数字化的频率合成方法