实用脉冲波信号源的设计与制作开题报告

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1、毕业论文学生开题报告课题名称实用脉冲波信号源的设计与制作课题类型B指导教师张正文学生姓名黄水桥学号0815022220专业班级08gb通信2班本课题的研究现状、研究目的及意义研究的现状：多功能信号发生器已成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了信号源的发展方向。直接数字频率合成(DDS)是二十世纪七十年代初提出的一种全数字的频率合成技术，其查表合成波形的方法可以满足产生任意波形的要求。由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术，极大的提高函数发生器的性能，降低生产成本。由于DDS的自身特点决定了它存在着以下

2、两个比较明显的缺点:一是输出信号的杂散比较大，二是输出信号的宽带受到限制.DDS输出杂散比较大这是由于信号合成过程中的相位截断误差，D/A转换器的截断误差和D/A转换器的非线性造成的早在1978年，由美国wavetek公司和日本东亚电波工业公司公布了最高取样频率为5MHz，可以形成256点波形数据，垂直分辨为8bit，主要用于振动、医疗、材料等领域的第一代高性能信号源。经过将近30年的发展，伴随着电子元器件、电路及生产设备的高速化、高集成化，信号发生器的性能有了飞速的提高，信号发生器变得操作越来越简单而输出波形的能力越来越强。90年代末，出现集中真正高性能、高价格的函数发生器，如

3、HP公司推出了幸好为HP770S的信号模拟装置系统。它由HP9770A任意波形数字化和HP1776A波形发生软件组成。HP8770A实际上也只能产生8种波形，而且价格昂贵。不久以后，Analogi公司推出了型号为Data—2020的多波形合成器，Lecroy公司生产的型号为9100的任意波形发生器等。此外随着集成电路制造工艺的逐步提高,通过采用先进的工艺和低功耗的设计,数字集成电路的工作速度已经有了很大的提高.现在最新的DDS芯片工作频率已经可以达到1GHZ.这样就可以产生频带比较宽的输出信号了.同时也推动了函数波形发生器的发展。2003年，Agilent公司的产品33220A能

4、够产生17种波形，最高频率可达到20M，2005年的产品N6030A能够产生高达500MHz的频率，采样的频率可达1.25GHz。4研究目的：通过该设计课题的研究和制作使我对函数信号发生器系统要有全面的了解，对信号发生器要理解和掌握，以及对信号发生器的工作流程：波形设定，频率设定，单片机等各模块的连接通信要熟练连接调试，全面连接常规芯片的实用方法，掌握信号发生器的软硬件的设计方法，进一步锻炼在信号处理方面的实际工作能力信号源的核心就是产生一个频率稳定的周期性信号.DDS即直接数字合成技术,利用该技术可以用数字控制的方法从一个参考频率源产生具有多种频率的信号源。直接数字合成DDS是

5、一种新的频率合成技术和信号产生的方法。直接数字频率合成器DDS具有超高速的频率转换时间，极高的频率分辨和较低的相位噪声，在频率改变与调频时，DDS能够保持相位的连续，因此很容易实现频率、相位和幅度调制。此外，DDS技术大部分是基于数字电路技术的，具有可编程控制的突出优点。因此，这种信号源产生技术得到了越来越广泛的应用。采用该技术生产的产品已广泛应用于信号发生器、医学成像、无线、雷达、卫星通信以及各种电子测量等领域中.设计一个实用信号源可以适用于许多现代化高科技必不可少的，很多厂家需要DDS专用芯片，这种器件已经成为当今电子系统及设备中频率源的首选器件。研究意义：当今通信系统迅速发

6、展，软件无线电成为很热门的话题，DDS在这些系统中都成为很重要的一门技术。脉冲信号源作为一种基本电子设备在教学、科研、电子产品测量及调试、部队设备技术保障等领域，都有着广泛的应用。随着科学技术的发展和测量技术的进步，对信号源的要求越来越高，普通的信号发生器已无法满足目前日益发展的电子技术教学科研和企业生产调试的需要。DDS技术是一种新兴的直接数字频率合成技术，具有频率分辨率极高频率切换速度快全数字化易于集成等优点，在雷达及通信等领域有着广泛的应用全景应用领域：脉冲信号发生器适用于电力负荷控制(管理)终端的检测，主要使用单位是各省市电力试验研究院（中试所)、计生产研究部门（生产厂）

7、、电力表计使用验收部门（供电公司）等题类型：A-理论探究型B-实践应用型4本课题的研究内容研究原理:采用直接数字频率合成技术。这种技术是直接对参考进行抽样、数字化。然后用数字计算机产生数字合成。通过数控电路能对DDS输出波形的频率、幅度、相位实行精确的控制。DDS技术原理图：单片机PIR相位累加器地址寄存器波形存储器D/A转换滤波器时钟FclkOUT如图所示，相位增量寄存器（FIR）寄存频率控制数据，相位累加器完成相位累加的功能，波形存储器存储波形数据的单周期幅值数据，D/A转换