隔离型高精度dds设计与实现

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1、中文图书分类号：TN98密级：公开UDC：621.38学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：隔离型高精度DDS设计与实现论文作者：袁大为领域：软件工程指导教师：谢雪松论文提交日期:2016年5月UDC：621.38学校代码：10005中文图书分类号：TN98学号：G2013202236密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（非全日制）题目：隔离型高精度DDS设计与实现英文题目：THEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFISOLATEDHIGHPRECISIONDDS论文作者：袁大为领域

2、：软件工程研究方向：集成电路工程申请学位：工程硕士专业学位指导教师：谢雪松副教授所在单位：电子信息与控制工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：袁大为日期：2016年5月22日关于论文使用授权的说明

3、本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：袁大为日期：2016年5月22日导师签名：谢雪松日期：2016年5月22日III摘要摘要DDS技术广泛应用于实时模拟仿真的高精度信号、各种复杂方式的信号调制、频率精调及理想的频率源等领域中。本文完成了基于FPGA的128路隔离型高精度DDS的设计，所实现的128路隔离型高精度DDS信号源服务于中国兵器集团某研究

4、所的弹载遥测综合测试系统。首先在对DDS的基本结构和工作原理分析的基础上，确立了整体设计方案及软硬件功能的划分，即系统由上位机、下位机、DDS模块及其外围电路组成，上位机采取RS485总线对下位机及硬件进行控制，实现DDS波形信号的设置与输出。然后根据软硬件设计方案分别对128路DDS的软硬件系统进行设计。硬件设计采取先完成基于EP2C20F484C8的DDS主模块、数模转换电路模块、低通滤波器、功率放大电路等模块设计构成的单路DDS，再按照16组，每组8路的组合方式组成128路DDS，其中各组信号源拥有独立的电源和参考地，并进行隔离，每

5、组内部的8路信号进行共地处理，集成在一个DDS板卡中，8路信号通过开关矩阵实现模拟激励信号源的通道切换。软件设计根据自行制定的通信协议，通过μCOS移植、DDS相关参数算法分析等完成下位机软件设计，并基于C++完成上位机控制软件设计。最后完成系统的实现和性能测试。在分析印刷电路板设计中的相关考虑之后，依据轻量型、便携性的设计原则，对系统电路进行按功能模块进行划分，并设计出各印刷电路板，焊接装配得到整台设备。经测试，本设计实现了通过上位机进行控制和参数配置使得128路相互隔离通道中的一路或多路DDS独立输出，可产生正弦波、三角波、方波、直流

6、信号、上升和下降锯齿波等六种波形，输出波形的频率、幅度、方波占空比可变，信号输出频率范围在0～8KHz，相位/方波占空比范围：0～100%，频率分辨率达到0.023283Hz，信号输出精度±0.2%FS，输出幅度最高为70Vp-p。性能测试结果证明本系统达到各项设计指标要求。关键词：128路；FPGA；隔离；高精度；DDSIAbstractAbstractDDStechnologyiswidelyusedinthefieldsuchasreal-timesimulationofhighprecisionsignal,complexm

7、ethodsofsignalmodulation,frequencyfinetuning,andidealfrequencysource.Inthepaper,thedesignofthe128channelsisolatedhighprecisionDDSbasedonFPGAiscompleted,thatservesforthemissilebornetelemetryintegratedtestsystemoftheInstituteofChinaOrdnanceGroup.First,basedontheanalysisofth

8、ebasicstructureandworkingprincipleofDDS,theoveralldesignschemeandhardware/softwarefunctiondivisi