正文描述:《任意波发生器的VHDL设计【开题报告】》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、毕业设计开题报告电子信息工程任意波发生器的VHDL设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义信号发生器作为一种基本电子设备,广泛应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域。作为一种为电子测量和计量提供电信号的设备,它和万用表、示波器等仪器一样,是最普通、最基本,也是应用最广泛的电子仪器之一,几乎所有电参量的测量都需要用到信号发生器。信号发生器中的任意波形发生器是随着不断进步的计算机技术和微电子技术在测量仪器中的应用而形成和发展起来的一类新型信号源。它既可输出标准函数信号,也可以产生由用户定义的非标准函数波形信号
2、,并且有丰富的模拟调制和数字调制功能,能为不同的应用领域提供各种标准或非标准信号,尤其在水下声纳、通信、雷达导航等装备的研制、生产、维修中是必不可少的。目前市场上的任意波形发生器主要采用直接数字合成(DirectDigitalSynthesuzer,DDS)技术,这种波形发生器不仅可以产生可变频的载频信号、各种调制信号,同时还能和计算机配合产生用户自定义的有限带宽的任意信号,可以为多种领域的测试提供宽带宽、高分辨率的测试信号。基于DDS技术的任意波形发生器具有输出频率稳定、准确,波形质量好和输出频率范围宽等一系列独特的优
3、点,是任意波形发生器研究的一个重要方向。任意波形发生器发展到今天,从产品结构形式来划分,主要包含三种:(1)独立仪器结构形式(2)PC总线式(3)VXI模块式从发展状况来看,国外任意波形发生器的研制及生产技术已经较为成熟。以安捷伦(Agilent)和泰克(Tektronix)为代表的国际电子测量仪器公司在此领域进行了卓有成效的研究和开发,其产品无论在技术上还是市场占有率方面在国际上都享有盛誉,但其价格也是相当昂贵,高端型号每台价格都在几万美金左右,低端的也要几万人民币。Tektronix公司的独立结构任意波形发生器AFG
4、3000系列功能完善,人机界面友好,操作方便,可以以多种方式连接到PC机上,其最高采样率能达到2GS/s,输出信号最高频率为240MHz,任意波频率50MHz,并配备的强大的波形编辑软件ArbExpress,用户可以方面地创建和编辑自己的波形。Agilent公司的PXI模块任意波形发生器采样率已经能达到1.25GS/s,最高输出频率500MHz。我国研制任意波形发生器是从上世纪90年代开始的,近年来有一批本土厂商奋起直追,并取得了可喜的成果。例如南京盛普科技电子有限公司的SPF120型信号发生器的主波输出频率达到了120
5、MHz,任意波最高频率为100KHz;从国内已有的成熟的任意波形发生器产品来看,无论是从种类、性能还是生产规模上均与国外同类产品存在较大差距。因此,加紧任意波形发生器相关技术的研究仍然非常必要,对发展我国电子行业也有着非常重要的影响,并且具有广阔的发展前景,若能与国外同类产品保持在性价比上的优势,将可以打破国外的技术和市场垄断地位。二、研究的基本内容,拟解决的主要问题基本内容:以现场可编程门阵列FPGA为主要硬件,以EDA软件MAXPLUS2为主要工具,设计一个任意波发生器,通过修改程序能够产生方波、正弦波、三角波、锯齿
6、波等不同信号波形。设计难点(主要问题):1、对于EDA器件FPGA的结构特点不熟悉;2、EDA软件MAXPLUS2的操作不了三、研究步骤、方法及措施系统流程图如图1所示:计数器波形数据存储器D/AClk地址数据波形输出图1系统流程图(1)根据系统流程图对系统的每一部分进行熟悉,理解其工作原理。(2)在MAXPLUS2软件中对原理图进行运行仿真。(3)对其运行结果进行分析。四、参考文献[1]求是科技编著.CPLD/FPGA应用开发技术与工程实践[M].北京:人民邮电出版社,2005.[2]江思敏著.VHDL数字电路及系统设
7、计[M].北京:机械工业出版社,2006.[3]庞学文.任意波形发生器的研制[D].吉林大学,2005年.[4]汤家华,王道德.基于FPGA设计的采用DDS技术的任意波形发生器[J].电子测量技术,2007.30(4):129-131.[5]袁放成.函数信号发生器的设计[J].三明学院学报,2007,24(2):98-100. [6]侯伯亨.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计[M].西电出版社,2002.[7]卢毅,赖杰(台湾).VHDL与数字电路设计[M].科学出版社,2002.[8]梁志国,孙璟宇.任意波发生器的
8、总体评价[J].计量学报,2004.27(1):61-64.[9]王诚等著.AlteraFPGA/CPLD设计(基础篇)[M].北京:人民邮电出版社,2005.[10]刘雨东,余珍.基于DDS技术的任意波形发生器设计[A].第十届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C],2005年.[11]范秋华,张冬梅.基于VHDL的可
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