任意波形DDS信号发生器设计开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，直接数字频率合成器（dds）凭借其分辨率高、相位可连续变化、频率变换速度快等优势，已逐渐成为现代频率合成技术中的佼佼者，并被广泛应用于数字通信系统中。

现场可编程门阵列（fpga）具有高速度、高集成度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现dds技术，极大地提高波形发生器的性能，同时降低生产成本。

2. 国内外研究现状分析

在现代雷达、通信、电子对抗等系统中频率源有着广泛的应用，是众多应用电子系统实现高性能的关键因素之一，很多现代电子设备和系统的功能都直接依赖于所使用的频率源的性能。随着应用频率和精度要求的不断提高，传统的晶体振荡器直接输出频率已经不能满足需求。因此，大量的频率合成（FS，frequencysynthesis）技术得以广泛的使用。频率合成过对一个或多个高稳定度和精确度的参考频率源进行加减乘除运算得到所需要的频率。频率合成的方法很多，按其工作模式可以分为模拟合成和数字合成两种；按期实现的手段可以大致分为：直接合成和锁相环合成两种。目前应用较多的频率合成方式主要有：直接模拟合成，锁相环合成和直接数字合成。而直接数字频，输出相位连续，频率、相位、幅度都可以实现程控，通过更换波形数据可以轻易实现任意波形功能。总的来说，新一代的直接数字频率合成器采用全数字的方式实现频率合成。该产品已经广泛用于接收机本振，信号发生器，通出信系统，特别是调频通信系统中。

生产DDS芯片的厂家很多，目前各大芯片制造厂商都相继推出采用先进CMOS工艺生产的高性能和多功能的DDS芯片，为电路设计者提供了多种选择。然而在某些场合，专用的DDS芯片在控制方式、制品速率等方面与系统的要求差距很大，这时如果用高性能的FPGA器件设计符合自己需要的DDS电路就是一个很好的解决方法。

3. 研究的基本内容与计划

内容：接数字频率合成技术,以fpga(现成可编程门阵列)为硬件基础,通过基于fpga的现代dsp系统设计方法完成了信号发生器的核心模块,并利用sopc系统设计方法完成了整个项目的软硬件设计。信号发生器的核心是dds模块,论文根据dds原理,在matlab/simulink环境下对dds信号发生模块进行了设计和仿真,再配合dsp builder中的编译功能使图形化建立的模块转换成为可以在quartusii软件中可以使用的vhdl文件,并最终在quartusii环境中生成符号,从而实现设计模块在fpga上的实体化,使之成为整个niosii系统的一个模块。使用de2平台,de2平台选用的fpga ep2c35f672是altera公司的cycloneⅡ系列产品之一，封装为672脚的fineline bga，是2c35中引脚最多的封装，最多可以有475个i/o引脚供使用。

计划：

1.收集相关资料，并研究学习

4. 研究创新点

基于频率合成技术制成的信号发生器，由于可以获得很高的频率稳定度和精确度，因此发展非常迅速，尤其是最近随着现代电子技术的不断发展，其应用更是有了质的飞跃。同时随着VLSI技术的进步，将FPGA应用到DDS技术中对其进行控制和实现的做法也得到了广泛的推崇。