隨著頻率合成理論和高速大規模集成電路的發展,信號發生器作為一類重要的儀器,在通信、檢測、導航等領域有著廣泛的應用。特別是在高壓電力系統的檢測領域,常常需要模擬電網諧波的標準信號源對檢測設備的性能進行校驗,例如高壓電力線路的相位檢測,避雷器的性能檢測,用戶電能表的性能校驗等。為此,本文圍繞一種新型的參數可調諧波信號發生器進行了研究和設計,課題得到了常州市科技攻關項目的資助。 本文首先論述了頻率合成技術的發展,并將直接數字頻率合成技術與傳統的頻率合成技術進行了比較。然后深入研究了DDS的工作原理和基本結構,從頻域角度分析了理想參數和實際參數兩種情況下DDS的輸出頻譜。在此基礎上,詳細分析了引起輸出雜散的三個主要因素,并對DDS的雜散抑制方法進行了仿真研究。最后對參數可調諧波信號發生器進行了軟硬件設計。 在系統設計的過程中,本文以Altera公司的FPGA芯片EPF10K70RC240-2為核心,利用開發工具MAX+PLUSⅡ并結合硬件描述語言VHDL設計了一種頻率、相位、幅度、諧波比例可調的諧波信號發生器。詳細闡述了該信號發生器的體系結構,并進行了軟硬件的設計和具體電路的實現。實驗結果表明,系統的性能指標均達到了設計要求,且具有使用簡單、集成度高等特點。