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《低频高精度dds脉冲信号生成研究与fpga实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、178微电子学与计算机2006年第23卷第7期低频高精度DDS脉冲信号生成研究与FPGA实现宋跃1,2胡升平1余炽业1雷瑞庭2(1东莞理工学院电子工程系,广东东莞523808)(2湖南科技大学信息与电气工程学院,湖南湘潭411201)摘要:在研制基于FPGA的DDS脉冲信号源时,发现信号的频率、周期、占空比的单周期精度在频率较低和频率较高时很低,通过对时域特性的分析,对频率低端区找到了有效的方法,实验表明是有效的,文章介绍了分析方法,给出了FPGA实现方案。关键词:直接数字合成,单周期精度,时域特性中
2、图法分类号:TP303,TN98文献标识码:A文章编号:1000-7180(2006)07-004StudyofGeneratingHighPrecisionDDSPulseSignalinLowFrequenceandRealizationonFPGA1,2112SONGYue,HUSheng-ping,YUChi-ye,LEIRui-ting(1DepartmentofElectricalEngineering,DongguanUniversityofTechnology,Dongguan5238
3、08China)(2CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan411201China)Abstract:WhenDDSpulsesinglegeneratorwasstudied,itwasfoundthatsignalcycleprecisionoffrequency,cycle,pulsedurationratiowereverylowinthecaseofl
4、owerandhigherfrequency,byanalysisingtodomainproperty,theef-fectmethodinlowerfrequencyaerawasfound,experimentshoweditwasfeasible,theanalysisingmethodwerepresend-ed,FPGApracticeplanwasgiveninthepaper.Keywords:DDS,Signalcycleprecision,Domainproperty电路等因素相关
5、的[1,3]1引言,势必存在一个最优的精度控我们在对研制的“DDS(直接数字合成)脉冲波信制方式,我们从DDS的FPGA实现电路出发,对时号发生器”作性能测试时,分别用基于采样原理的域特性进行了分析,得出了频率低端提高时域精度TDS3012B泰克示波器和基于闸门/倍乘原理的的精确方法,理论研究和实验证明是行之有效的。NFC-100计数器对信号进行测试,结果相差甚远,说明DDS单周期精度和多周期平均值之间存在较2DDS时域特性模型构造大差异,意味着DDS信号各周期之间存在较大误图1中设系统时标为fr,输
6、出频率为f0,占空比差。进一步研究发现输出信号频率与其相对精度曲η0,p0为虚拟相位累器空间,p1为物理相位累加器线呈“V”形,其原因是:在低频段,主要由于K(频率空间,则频率控制字[3,4]k=p0f0/fr,令[X]为MCU小数控制字)量化误差加大,从而严重影响时域精度[1,2]处理符,设[X]的最大量化误差为M,1(M1>0),{X}为相输出频率愈低,影响愈大;在高频段,主要是因为K位累加器截断运算符。MCU在下载RAM波形数据的增大,采样点数减少,相位截断和非均匀采样影时,依η0、p0计算得正
7、半周的最后一个单元地址为响时域精度,输出频率愈高,影响愈大。然而时域精度肯定是与输出频率、采样时钟、DDS电路相位截尾方式、微处理器小数点处理方式、DDS具体实现收稿日期:2005-12-07基金项目:东莞市科研发展专项基金(2005D040)东莞理工学院教授博士科研启动基金(ZG051102)广东省科技计划项目2006年第23卷第7期微电子学与计算机179[p1η0]-1,[p1η0]则为负半周起始单元地址。如图2所3时域特性分析示,在fr时钟下,输出第一个周期T0的负半周起始3.1误差的周期性造成
8、信号测量假像n[k]n[k]计数n应满足!x-y"≥[p1η0],得最小n为nb=在第M个周期起始计数时n满足:!x-y"≥22x-y[pη]·2!10",则Tn[k]0正半周的时间:TOH=[k]Mp1,2x-y,为整且等号成立时第M个周期又回到x-y[pη]·2!10"·Tr,同理第二个周期T1周期开始时p[k]p[k][k]T0,现求最小M:设2x-y=Mp1,P为整数,则M=p0p·2x-yp10p的最小计数nd=!"=!",则T0周期时间设GC
