基于可编程器件的信号发生器的设计【开题报告】

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1、毕业设计开题报告电子信息工程基于可编程器件的信号发生器的设计一、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是一种通用的信号发生源，它是一种为电子计量和测量工作提供信号的工具，信号源是一种基本电子设备在科研、教学电子产品调试与测量、部队设备技术保障等领域，都有很广泛的应用。在研究、测试、调整电子电路及设备时，为测式电路的电参数，比如测量噪声系数、频率响应，电压表定度等提供电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的信号。当要求进行系统的稳态特性测式时，需要利用频率、振幅已知的信号源。当被测试系统的瞬间状态特

2、性时，又需要利用前沿时间、脉冲的宽度和重复周期已知的矩形脉冲信号源。并且要求信号源输出信号的参数，如波形、频率、功率或输出电压等，能在一定范围内进行调整，有好的稳定性。随着科学事业的不断发展在各个试验和实验测试处理中，信号发生器根据使用者的需要作为激励源，提供给测试的电路，以满足各种实际需要或测量。随着科技和经济的发展，对相应的测试手段和测试仪器也提出了更高的要求，传统的信号发生器多数采用专用芯片或模拟电路或单片机。但是它们控制方式不灵活、波形种类比较少等不能满足发展的需要。但最近几年随着FPGA技术的广泛应用和快速

3、的发展，其在信号发生器上的应用得到了很好的发展，很好的解决了一些传统信号发生器带来的问题，信号发生器己成为测试仪器中非常重要的一类，所以开发信号发生器有重大意义。直接数字频率合成技术（DDS）的理论早在20世纪70年代就被提出，它的基本原理就是利用采样定理，利用查表产生波形。因为硬件技术的限制，DDS当时没能得到广泛推广。但是随着大规模集成电路的快速发展，DDS技术的优点已逐渐显现出来。今天DDS凭借其优越的性能已成为现代频率合成技术中的佼佼者，广泛用于信号发生器、雷达系统、通信系统、仪器等，特别适合跳频无线电通信系

4、统。不少学者认为，DDS是产生信号和频率的一种非常理想方法，发展前景十分广阔。基于FPGA的DDS模型是在EDA技术逐渐完善的今天才能以建立起来的。EDA技术依靠强大功能的电子计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、综合、分割、简化、仿真和优化，直到下载到可编程器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC芯片中，实现的电子电路设计功能。EDA技术使得电子电路设计者的工作仅限于利用硬件描述语言和EDA软件平台来完成对系统硬件功能的实现，极大地缩短了设计

5、周期，提高了设计效率，节省了设计成本。现在，EDA技术已经成为电子设计中非常重要工具，不论是设计芯片还是系统，如果不使用EDA工具。都将是难以完成的。EDA工具已经成为现代电路设计工的重要工具，正在发挥着越来越重要的作用。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：（1）了解信号发生器设计意义、目前国内外动态及产品情况。（2）理解信号发生器组成结构和产生原理。（3）掌握VHDL编程规则。（4）掌握基础的硬件开发工具Quartus等的使用。（5）完成系统的信号发生器的设计，实现多种波形的输出。三、研究步骤、方法及措施：（1）

6、了解目前信号发生器产品国内外现状，确定设计方案，上交《文献综述》、《开题报告》、《中英文翻译》等资料。（2）实现信号发生器实现各种波形的设计。（3）学会QuartusII等软件的熟练使用。并学习可编程器件的开发流程，调试及相关知识。（4）完成信号发生器的整体设计和调试，能产生正弦波、三角波、矩形波等各种波形。（5）调试优化代码，并整理和打印论文。四、参考文献[1]袁放成.函数信号发生器的设计[J].三明学院学报,2007,(02).[2]刘佳、焦斌亮.FPGA的发展趋势及其新应用[J].电子技术,2008,（04）.

7、[3]田汉平.基于FPGA的函数信号发生器的设计.http://www.docin.com/product-35798156.html.[4]张丕状、李兆光.基于VHDL的CPLD/FPGA开发与应用[M].国防工业出版社，2009.