基于DDS的任意波形发生器设计

摘要

任意波形发生器作为一种电子测量和实验的重要仪器，在雷达、仪器、通信、电子电路生产等领域被运用广泛。直接数字频率合成技术（ Direct Digital Synthesis, DDS)具有易于合成任意波形、可合成频谱范围广、频率分辨率高、频率切换速率快、便于数字调制等众多优点而得到越来越多的关注。本文以直接数字频率合成技术为理论依据，以现场可编程门阵列（FieldProgrammable Gate Array, FPGA）和数模转换（Digital/Analog, D/A)为电路实现手段，设计实现了一款基于直接频率合成技术的任意波形发生器。
　　本文首先介绍了三代的频率合成技术，并进一步详细描述了直接数字频率合成技术的原理及其优势。之后，本文还介绍了实现直接数字频率合成技术的不同方案：第一种方案利用专用DDS芯片AD9850实现的DDS系统。第二种方案利用FPGA和数模转换实现的DDS系统。在采用FPGA实现DDS系统的方案中，本文详尽描述了采用FPGA实现DDS系统的设计框图、电路结构、芯片选项等问题。在逻辑设计中，结合QuartusII和Modelism开发工具，进行了逻辑设计和仿真。测试结果表明利用FPGA实现DDS系统的方案是切实可行的。

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第一章 绪论

第一节 研究背景及意义

第二节 国内外发展现状

第三节 本设计的性能指标

第四节 本文主要工作及论文内容安排

第五节 本章小结

第二章 系统总体方案设计

第一节 频率合成技术

第二节 DDS原理

第三节 系统方案设计

第四节 基于AD9850的DDS系统

第五节 FPGA系统总体结构

第六节 本章小结

第三章 硬件电路设计

第一节 FPGA电路设计

第二节 D/A转换电路设计

第三节 滤波器电路设计

第四节 放大电路设计

第五节 衰减电路设计

第六节 电源电路设计

第七节 信号完整性处理

第八节 本章小结

第四章 FPGA逻辑设计

第一节 现场可编程门阵列

第二节 FPGA开发环境

第三节 DDS的逻辑实现

第四节 500MHZ系统的逻辑设计与仿真

第五节 本章小结

第五章 系统测试

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

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