基于fpga和dds多路信号源设计与实现

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1、图书分类号TN914密级UDC硕士学位论文基于FPGA和DDS多路信号源的设计与实现张凯琳指导教师（姓名、职称）申请学位级别工学硕士专业名称电路与系统论文提交日期2012年月日论文答辩日期2012年月日学位授予日期2012年月日论文评阅人答辩委员会主席2012年月日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担

2、。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文基于FPGA和DDS多路信号源的设计与实现摘要电子测量技术领域内，几乎所有的电参量测试都需要信号源作为激励。根

3、据遥测采编器的通道特性，测试要求围绕其静态及动态特性开展。而高精度及稳定度的直流信号可以用作测试设备的静态特性，边沿时间小的矩形波信号可以用作测试设备的动态特性。因此，本文设计了一种基于FPGA和DDS的多路信号源为遥测采编器通道特性的测试提供激励。该信号源可并行输出32路信号，且输出信号的类型、频率、幅值都可通过上位机软件界面进行灵活调节。其中信号波形类型有正弦波、锯齿波、三角波、矩形波和直流量5种类型可供选择。根据测试要求，提出了信号源的技术指标为：交流量输出频率为1Hz~1KHz范围内可调；输出幅值为0V~+5V可调；矩

4、形波边沿时间<1μs。直流量输出幅值为-1V~+7V，输出信号的精度为0.1%。为实现上述性能需求，提出了一种结合DDS原理和高速可编程逻辑器件FPGA的优势与一体的多路信号源实现方法，充分的发挥了DDS技术频率转换快、频率精度高和FPGA逻辑资源丰富、速度快等特点。在FPGA内实现了：DDS的资源优化；利用时序的多线程设计了ROM共享访问方式；创新了一种幅值可调的方法，即利用FPGA内部程序设计对归一化的波形抽样数字量进行调制。本文中对实现信号源的关键技术及各个功能模块的硬件设计、逻辑设计进行了详细的理论分析，硬件电路调试完

5、成之后，进行了信号源的性能测试及标定。经实验证明，信号源达到了设计任务要求的功能及指标，且具有输出稳定、频率精度高、频率范围宽、成本低、设计灵活、集成度高、可扩展性强等优点。关键词：信号源，DDS，FPGA，多通道I中北大学学位论文TheDesignandImplementationofMulti-channelSignalSourcesBasedonFPGAandDDSAbstractAtelectronicmeasurementtechnology,almostalloftheelectricalparametersoft

6、hetestuseasignalsourceasanincentive.Accordingtocharacteristicsofthetelemetryacquisitionchannel,carriedoutarounditsstaticanddynamiccharacteristicsofthetestingrequirements.Thedirectcurrentcomponentsignalwithhighprecisioncanbeservedasastaticfeatureofthetestingequipment

7、andtherectangularwavesignalcanbeservedasadynamicproperty.Theauthorhasdesignedamechanismandapproachthatisbasedonmulti-routesignalsourcesofFPGAandDDS.Thesignalsourceinquestioncantransmit32routesofsignalsparallellyandprovide5typesofwavesignal,includingSinusoid,sawtooth

8、wave,triangularwave,rectangularwaveanddirectcurrentcomponent,andthefrequencyandamplitudeoftheoutputsignalcanbeadjustedbythetopposition.Whi