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基于DDS技术采用FPGA的信号发生器设计与实现

更新时间：2020-03-24 12:27:32 大小：6M 上传用户：守着阳光1985查看TA发布的资源 标签：ddsfpga信号发生器 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

信号发生器在各领域应用十分广泛，常用来产生标准测试信号或作为系统时钟。主要性能参数有频率分辨率、频率切换速度、杂散度等。目前各领域对信号发生器的需求在不断增长，但以往的设计方案普遍存在分辨率低、频带狭窄等问题，难以满足应用需要。DDS(直接数字频率合成)技术是改善这些问题的理想选择。DDS信号源具有相位和频率分辨率高、杂散低、稳定性好、频率捷变时间短可实现多种数字与模型调制等突出优点，且全数字化的结构使集成度大幅提高，摆脱了以往频率合成技术电路复杂、体积大、成本高等缺点。而可编程门阵列（FPGA）具有集成度高、通用性好、性价比高、设计灵活、编程方便、可以实现芯片的动态重构等特点，因此可以快速地完成复杂的数字系统。由于模拟调相方法有生产性差、调试不方便、调制度控制不精确等缺点，因此采用数字方法实现各种模拟调制也越来越多。

  本文设计以 FPGA为核心，基于 AD9851为原理，以 MC8051单片机为主控制器件，利用可编程 FPFA，旨在实现一种集成程度高，设计灵活，频率分辨率高、稳定度高、杂散低、切换速度快的信号发生器。该信号发生器的输出频率范围为0-60MHZ，输出波形可选正弦波或方波及其它波形，频率分辨率达0.1HZ，频率切换速度达5us。本设计包括总体方案设计、硬件设计、软件设计、实物制作、性能测试、系统仿真、软件实现、模型构建等几个阶段的工作，最终设计出的信号发生器具有输出频率范围宽，频率切换时间短，信号频谱纯净，稳定度高，操作简单便捷等优点。

  文章着重从 DDS的原理和特点入手，采用 MC80C51和 FPGA来实现，并对C51控制程序作了说明，重点就 FPGA的实现和实验验证作了详细分析，包括对设计软件Altium Designer介绍，Quartus II工程建立，分频计数器模块设计，CORE的设计，控制模块设计，滤波模块设计，CLK模块设计，数据储存模，波形发生器顶层设计等，并就模块和系统进行了实验验证和仿真。

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