基于DSP的高精度函数信号发生器设计与实现.pdfVIP

学兔兔 务l lI5 化 基于DSP的高精度函数信号发生器设计与实现 Based on DSP high precisionfunctionsignalgeneratordesign andimplementation 戴胜亮 DAISheng—liang (上海理工大学，上海 201804) 摘 要：基于DSP的信号发生器因为其编程的高度灵活性，波形的高精度、高稳定性等特点，在雷达 应用，通信系统的仿真与测试等国防、科研和工业领域具有很大的应用价值和应用前景。本 文主要介绍基于TMS32OVC5402和DDS技术实现信号发生器的设计和实现方法。 关键词：信号发生器 ；主机接口HPI；TMS320C5410；AT89S51 中图分类号：TH31 文献标识码 ：A 文章编号2012)4(下)-0073-04 Doi：10．3969l／J．issn．1009-0134．2012．4(下)．21 0 引言 下一个时钟作用下继续与频率控制字 (K)进行相 加 ，实现相位累加，当相位累加器累加结果等于 信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实 践和科技领域 中有着广泛的应用。 目前，常用的 或大于 232时就会产生一次溢出，回到初始状态， 信号发生器绝大部分 由模拟 电路或数字电路构成， 完成一个周期性的波形输出。 体积和功耗都很大 ，价格也 比较贵，已经无法满 1．3ROM表的设计 足高精度高稳定性能信号发生器 的要求。本文是 波形的相位 一幅值转换是用相位累加器输出的 基于DSP利用直接数字频率合成技术，设计的一 数据作为波形存储器的取样地址来进行，在给定 款高精度高性能信号发生器，可 以很好地满足不 的时间上，确定输 出的波形的抽样幅值，N位的 同领域对信号发生器高精度、高稳定性的要求。 寻址 ROM相当于把 0。到 360。的正弦信号离散 成具有 2N个样值的序列，按照不同的地址输出相 1 信号发生器系统设计 应相位的正弦信号的幅值。 在基于DDS原理的基础上，采用高速微处理 相位幅度变换原理如图 1所示。 器 的DDS的系统设计 ，利用软件模拟 出DDS专 用芯片内部的各个硬件电路，同时利用微处理器 相位累加器 ． 1 ROM f 波形幅度量化序列 的高速运算性能，达到专用的DDS芯片所产生的 输输出出地址 ’I波波形形存存储储器器 lr 数数据据 波形性能。 图1 相位幅度变换原理 图 1．1频率预置和调节电路 K被称为频率控制字，也叫相位增量。DDS 1．4 DDS关键技术设计 的方程为：fo=CXk／2，fo为输 出频率 ， 为时钟 ROM／RAM是DDS系统设计的核心，该部分 频率，当K=I时，DDS的最低频率 (也即分辨频 是通过一个存放了正弦信号抽样点幅度编码的只 率)为fo／2，而DDS的最大输出频率由奈圭斯特 读存储器R