高精度的信號(hào)源是各種測試和實(shí)驗(yàn)過程中不可缺少的工具，在通信、雷達(dá)、測量、控制、教學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。傳統(tǒng)的頻率合成方法設(shè)計(jì)的信號(hào)源在功能、精度、成本等方面均存在缺陷和不足，不能滿足電子技術(shù)的發(fā)展要求，直接數(shù)字合成（Direct Digital Synthesis）DDS技術(shù)可以提供高性能、高頻高精度的信號(hào)源，方便地獲得分辨率高且相位連續(xù)的信號(hào)，基于FPGA的DDS技術(shù)提供了升級(jí)方便并且成本低廉的解決方案。
本文對(duì)DDS的基本原理和輸出頻譜特性進(jìn)行理論分析，總結(jié)出雜散分布規(guī)律。同時(shí)以DDS的頻譜分析為基礎(chǔ)，給出了幾種改善雜散的方法。本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料采用傅立葉變換的方法對(duì)相位截?cái)鄷r(shí)DDS雜散信號(hào)的頻譜特性進(jìn)行了研究，得到了雜散分布的規(guī)律性結(jié)論，并應(yīng)用在程序設(shè)計(jì)程中；DDS技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依賴于高速、高性能的數(shù)字器件，本文將FPGA器件和DDS技術(shù)相結(jié)合，確定了FPGA器件的整體設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)說明了各個(gè)模塊的功能和設(shè)計(jì)方法，并對(duì)其關(guān)鍵部分進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了波形發(fā)生器數(shù)字電路部分的功能。軟件部分采用模塊設(shè)計(jì)方法，十分方便調(diào)試。為了得到滿足設(shè)計(jì)要求的模擬波形，本文還設(shè)計(jì)了幅度調(diào)節(jié)、D/A轉(zhuǎn)換和低通濾波等外圍硬件電路。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的基于DDS技術(shù)的多波形信號(hào)源基本能夠滿足普通學(xué)生實(shí)驗(yàn)室的要求。
標(biāo)簽：
FPGA
算法
數(shù)字頻率合成器
上傳時(shí)間：
2013-06-11
上傳用戶：woshiayin
