DDS数字频率合成器实验报告汇总.doc

DDS数字频率合成器实验报告 摘要 直接数字频率合成器是一种基于全数字技术，从相位出发直接合成所需波形的一种频率合成技术，具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，Abstract Direct digital frequency?synthesizer?is a full?digital?technology based on?afrequency synthesis technology,?the required waveform?from the?phase of thedirect synthesis,?has the advantages of low cost,?low power consumption,?high resolution and fast switching?time?and other advantages,?is widely used in thefield of?electrical?and?electronic?equipment, In this experiment,?a design can?control the frequency?by using QuartusII software,?the direct digital frequency synthesizer?phase?can output?sine and cosine,?the working principle of?the whole circuit?requirements?analysis,?and explains?the design principle?of each module,?integration of the?circuit,?the formation of?the overall?circuit.?Finished debugging,?simulation,?programming,analysis?result,?summarizes the problems?and seek solutions Key word: Direct Digital Frequency Synthesizer accumulation control frequent phase position waveform 一、实验目的： 设计一个频率及相位均可控制的可输出正弦及余弦波形直接数字频率合成器 二、实验原理与过程： 直接数字频率合成器是一种基于全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。具有相对带宽大、频率转换时间短、分辨力高、相位连续性好等优点，很容易实现频率、相位和幅度的数控调制，广泛应用于通讯领域。 DDS的主要由频率预置与调节电路、累加器、波形存储器、D/A转换器及低通滤波器这几部分组成。其主要工作就是相位累加，其输入是控制字，输出送相位调制器，相位调制器除对累加器的结果加上一个偏移量外，还通过相位同步器与时钟同步。正弦.ROM查找表完成相位到幅度的转换，它接受相位调制器的输出实际上就是ROM的地址值，其输出送入D/A，就得到最终的正弦波。 典型的DDS模型由相位累加器、移相加法器、波形存储器ROM 查找表（LUT）、D/A 转换器（DAC）以及低通滤波器（LPF）构成，其原理框图如所示。中，FCW 表示频率控制字（位宽为M 位）、PCW 表示相位控制字（位宽为K 位）、相位累加器的字长为N 位、ROM查找表地址线位宽为L 位、ROM LUT 数据位宽和DAC 的字长为D 位。其基本工作原理是: 相位累加器在参考时钟fosc 的控制下以步长2M 做累加，输出的N 位二进制码中的高L 位与K 位相位控制字相加后，取其高L位作为波形存储器ROM LUT的地址，ROM LUT 寻址输出的D 位幅度码S(n)经D/A 转换器变成阶梯状波形S(t)，再经过低通滤波器平滑后就可得到合成的信号波形输出。其中的频率控制字位宽M 和相位控制字位宽K，可以根据需要而选择对应相位累加器和移相加法器输入的中间某几位。输出的合成信号波形的形状取决于ROMLUT 中存储的波形幅度码，因此采用DDS 技术可以产生任意信号波形。 fout=K* fC/2N 当系统输入时钟频率fC不变时,输出信号的频率由频率控制字K所决定.由上式可得: K=2N*fout/fC 其中,K为频率字,注意K要取整,有时会有误差. 选取ROM的地址时,可以间隔选项,相位寄存器输出的位数D一般取10-16位,这种截取方法称为截断式用法,以减少ROM的容量.D太大会导致ROM容量的成倍上升,而输出精度受D/A位数的限制未有很大改善. 频率预置与调节电路