fpga方面dds信号源设计(付程序电路图)

《fpga方面dds信号源设计(付程序电路图)》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、摘要本设计结合了EDA技术和直接数字频率合成（DDS）技术。DDS技术则是最为先进的频率合成技术，文中介绍EDA技术相关知识，同时阐述了DDS技术的工作原理、电路结构，及设计的思路和实现方法。关键词：现场可编程门阵列；直接数字频率合成；正弦信号发生器ABSTRACTThedesignthatcombinesEDAtechnologyandDirectDigitalSynthesis(DDS)technology.EDAtechnologyisthedesignofmodernelectronictechnologyatthecore,DDStechnologyis

2、themostadvancedfrequencysynthesizertechnology,ThepaperintroducedtheEDAtechnology-relatedknowledge,andelaboratedontheDDStechnologyprinciple,circuitstructure,anddesignideasandmethods.Keywords：FPGA；DirectDigitalSynthesis；EDA目录摘要IABSTRACTII第1章引言1第2章设计要求和方案论证22.1设计要求22.2方案确定2第3章DDS基本原理33.1

3、频率合成技术概述33.2直接数字频率合成技术（DDS）基本原理43.2.1直接数字频率合成的基本结构43.3DDS的技术特点63.3.1DDS的优点63.3.2DDS的缺点63.3.3DDS性能分析7第4章EDA技术94.1EDA技术及其发展94.2硬件描述语言VHDL104.2.1VHDL简介104.2.2VHDL的主要优点114.3现场可编程逻辑（FPGA）器件114.3.1引言114.3.2FPGA的组成及其应用特点124.3.3Altera的FLEX10K器件124.4EDA工具MAXPLUSⅡ14第5章基于FPGA的DDS信号源设计165.1总体设计框图

4、165.2主模块软件设计165.2.1相位累加器的设计165.2.2波形ROM的设计185.2.3频率控制模块的设计195.3外围硬件设计225.3.1显示模块225.3.2D/A转换器245.3.3滤波及放大电路27第6章结束语29致谢30参考文献31附录A信号发生器顶层电路图32附录B源程序清单33附录C总体电路图50第1章引言直接数字频率合成(DigitalDirectFrequencySynthesis)是一种比较新颖的频率合成方法。这个理论早在20世纪70年代就被提出，它的基本原理就是利用采样定理，通过查表法产生波形。由于硬件技术的限制，DDS技术当时没

5、能得到广泛应用。但是随着大规模集成电路的飞速发展，DDS技术的优越性已逐步显现出来。今天DDS技术凭借其优越的性能已成为现代频率合成技术中的佼佼者，广泛用于接收机本振、信号发生器、仪器、通信系统、雷达系统等，尤其适合跳频无线电通信系统。不少学者认为，DDS是产生信号和频率的一种理想方法，发展前景十分广阔。基于FPGA的DDS模型是在EDA技术逐步完善的今天才得以建立起来的。EDA技术依靠功能强大的电子计算机，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、简化、分割、综合、优化和仿真，直至下载到可编程逻辑器件CP

6、LD/FPGA或专用集成电路ASIC芯片中，实现即定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，极大地提高了设计效率，缩短了设计周期，节省了设计成本第2章设计要求和方案论证2.1设计要求设计一个DDS信号发生器，基本要求如下：1）能输出正弦波2）输出频率范围：1KHz-10MHz，频率步进为100HZ3）频率稳定度优于10，频率可预置。4）正弦信号负载输出电压峰峰值大于1V2.2方案确定方案一：采用锁相环合成方法。采用该方案设计输出信号的频率可达到超高频甚至微波段，且输出信号频谱纯度较高。

7、由于锁相环技术是一个不间断的负反馈控制过程，所以该系统输出的正弦信号频率可以维持在一个稳定状态，频率稳定度高。但由于它是采取闭环控制的，系统的输出频率改变后，重新达到稳定的时间也比较长。所以锁相环频率合成器要想同时得到较高的频率分辨率和转换率非常困难，频率转换一般要几毫秒的时间，同时频率间隔也不可能做得很小。方案二：采用直接数字合成器（DDS），可用硬件或软件实现。即用累加器按频率要求对相应的相位增量进行累加，再以累加相位值作为地址码，取存放于ROM中的波形数据，经D/A转换，滤波即得到所需波形。以EDA技术为基础，用FPGA实现DDS模型的设计。电路的规模大小和

8、总线宽度可