测控技术与仪器 毕业论文范文——基于FPGA的DDS信号发生器研究与实现

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1、基于FPGA的DDS信号发生器研究与实现摘要任意波形发生器己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)是近几年发展起来的一种频率合成新技术，它具有输出信号稳定、分辨率高、相位连续、可控性好等优点，在现代电子系统中应用十分广泛。论文首先介绍了DDS的发展及现状，并分析了DDS输出杂散噪声抑制等问题。利用Altera公司的设计工具QuartusII7.2的软件编程和BlockDiagram的设计方法，将现场可编程逻辑器件(FPGA)和DDS技术相结合，完成了DDS信号发生器各个模块

2、的设计。采用流水线技术设计了32位相位累加器，大大提高了DDS系统的工作频率;利用NiosII软核实现人机接口和数据计算，波形生成部分采用了多种高性能的模拟集成电路，缩小了整个系统体积，对提高整个系统的性能指标起到了关键作用，满足了系统设计要求。最后，文章给出了主要模块的仿真结果和整个系统的测试结果。测试结果表明，该信号发生器基本达到了预期的设计指标，证明了利用NiosII软核实现DDS信号发生器的方案是可行的，且具有性价比高、设计灵活、性能可靠等优点。关键词:直接数字频率合成;现场可编程门阵列;流水线;NiosII;信号发生器

3、;FPGA.第IV页共IV页TheRealizationofDDSFunctionGeneratorBasedonFPGAAbstractArbitraryWaveformGenerator(AWG)isoneofthemostpopularinstrumentsinmoderntestingdomains,whichrepresentthedevelopingdirectionofsignal;DirectDigitalFrequencySynthesis(DDS)isnewlydevelopedtechniquewhichh

4、asmanyvirtues,suchasstabileoutputsignal、continuousphase、highprecision、easycontroletc.Itiswidelyusedinmodemelectronsystem.ThethesisintroducesthedevelopmentandstatusofDDS，andanalyzessomeproblems,suchasthenoisesuppressionofoutputsignalnoise.ThevariousmoduledesignsofDDSf

5、unctiongeneratorarefinishedbycombiningFPGAandDDStechnologyunderthesoftwareQuartusIIversion6.0environment.Thethesisexplainsthedesignandrealizationwaysofallthemodules,suchasusingpipeliningtotechniquetoimplementthe32-bitphaseaccumulator，usingNiosIItoinputandcountfrequen

6、cyandadoptinghighperformanceanalogICtodesignwaveformgeneratorforreducingthesizeofthesystem，whichplayanveryimportantroleinimprovingtheperformanceofthewholesystem.Finally，thethesisgivesthesimulationresultsofmainmodulesandtestresultsofthewholesystem.Theresultsindicateth

7、atthefunctiongeneratorhasbasicallyrealizedtheexpecteddesigntarget.ThedesignprovesthatusingsinglechipandFPGAtorealizeDDSrandomsignalgeneratorisfeasible,anditalsohasmanyvirtues，suchaslowprice、easydesignandreliableperformance.Keyword:DigitalFrequencySynthesis;FieldProgr

8、ammableGateArray;Pipelining;NiosII;FunctionGenerator;FPGA第IV页共IV页目录1绪论11.1课题设计的背景和意义11.2国内外相关技术发展状况21.3函数发生器的几种实现方式31.3.1程序控制输出方式31