基于FPGA的DDS信号发生器的设计__开题报告.doc

word文档整理分享 参考资料 毕业设计（论文）材料之二（2） 本科毕业设计(论文)开题报告 题目： 基于FPGA的DDS信号发生器的设计 课 题 类 型： 设计 eq \o\ac(□,√) 实验研究□ 论文□ 学 生 姓 名： XXX 学 号： 0000000000 专 业 班 级： XXXX 学 院： 电气工程学院 指 导 教 师： XX 开 题 时 间： 201X年X月X日 201X年 X月X 日 一、毕业设计（论文）内容及研究意义（价值） 本问设计基于FPGA的DDS的信号发生器，主要满足一下几个要求： 通过编程产生正弦波、方波、三角波信号基波； 有足够宽的频率； 输出的信号电压能在一定范围内调节； 研究意义 信号发生器是一种常用的信号源，它是一种为电子测量和计量工作提供信号的设备,信号源作为一种基本电子设备无论是在教学、科研还是在部队技术保障中，都有着广泛的使用。在测试、研究、调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。随着科学技术的发展和测量技术的进步经济的发展，对信号源的要求越来越高，传统的信号发生器大多采用专用芯片或单片机或模拟电路，成本高、控制方式不灵活,已无法满足目前日益发展的数字技术领域科研和教学的需要。但近几年随着FPGA和DDS技术的快速发展和广泛应用，它具有频率分辨率极高、频率切换速度快、切换相位连续、输出信号相位噪声低、可编程、全数字化易于集成、体积小、重量轻、有效的降低成本等优点。其在信号发生器上的应用得到了很好的认同，很好的解决了有传统信号发生器带来的一些问题，信号发生器己成为测试仪器中至关重要的一类，因此开基于FPGA的DDS发信号发生器具有重大意义。 二、毕业设计（论文）研究现状和发展趋势（文献综述） 信号发生器的国内外现状和应用 近几年随着FPGA和DDS技术的快速发展，基于FPGA实现的DDS信号发生器不仅能产生传统函数信号发生器说能产生的波形，还可以产生任意编辑的波形，这是其他频率合成方式所没有的。通过DDS这种方法产生任意波是一种简单且具有频率分辨率极高、频率切换速度快、切换相位连续、输出信号相位噪声低、可编程、全数字化易于集成、体积小、重量轻、有效的降低成本等优点，这都是其他方法所无法比拟的。在教学、科研和各种技术保障中，都有着广泛的使用。 同时由于自身特点决定了它存在着以下两个比较明显的缺点：一是输出信号的杂散比较大，二是输出信号的带宽受到限制。当然这些问题已随着技术的发展这些问题正在得到解决。如通过增长波形ROM的长度减小相位截断误差。通过增加波形ROM的字长和D/A量化误差。在比较新的DDS芯片中普遍都采用了12bit的D/A转换器，分析DDS频谱特性，提出了一些降低杂散功率的方法，用随机抖动法提高无杂散动态范围。通过采用先进的工艺和低功耗的设计和提高DDS芯片工作频率，获得频带比较宽的信号了。 自80年代以来各国都在研制DDS的产品，并并广泛应用于各个领域。其中以AD公司的产品比较具有代表性。如AD7008、AD9850、AD9851、AD9852、AD9858等。其系统时钟频率从30MHz到300MHz不等，其中AD9858更是达到了1GHz。这些芯片还具有调制功能，内部也都集成了D/A转换器，精度最高可达到12bit。同时都采用了一些优化设计来提高性能。通过流水技术的使用提高了相位累加器的工作频率和字长，从而使得DDS芯片的输出频率和频率分辨率进一步的提高。同时为了抑制杂散，这些芯片大都采用了随机抖动法提高无杂散动态范围。 基于FPGA实现的DDS信号发生器和以前相比有着灵活的接口和控制方式，可以通过PC机界面的程序进行任意波形的编辑。除了在仪器中的应用外，DDS在通信系统和雷达系统中也有重要的用途，在国计民生中也扮演着重要角色。 三、毕业设计（论文）研究方案及工作计划（含工作重点与难点及拟采用的途径） 此研究项目采用具有高精度，防干扰等优点的信号发生器，结合DDS系统技术，设计完成的系统具有信号相位噪声低、可编程、全数字化易于集成、体积小、重量的降低成本等特点，从而克服了传统信号发生器系统成本高、控制方式不灵活的缺点。 工作重点与难点： 1：用VHDL来实现硬件软件化； 2：相位噪声有改善； 3：进行精确调整，使之有很好的稳定性。 设计方案: 控制电路 控制电路 正弦波、方波、三角波信号产生模块 正弦波、方波、三角波信号产生模块 输出电路D/A 输出电路 D/A 转换 波形 波形选择模块 幅度控制