学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于DDS的波形发生器研究与实现

作　者: 郭晓帆
导　师: 吕幼新
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 直接数字频率合成 DDS FPGA NiosⅡ 任意波形发生器
分类号: TN741
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 155次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

信号发生器一类是非常重要的仪器,它已经成为各个行业各个领域内的通用仪器,尤其在测控、通信、导航和雷达等领域应用广泛,其设计水平也不断得到提高。直接数字频率合成技术(Direct Digital Frequency Synthesis)DDS,是近年来发展很快的一种新的频率合成技术;它具有极高的频率分辨率,极快的频率变换速度,相位连续、相位噪声低和可产生多种形式的波形等优点,有相当大的灵活性;被广泛地用在通信器材、教学仪器、医疗器械以及雷达信号源等多个领域。本文在对DDS的原理进行了深入地了解和分析后,使用FPGA芯片EP2C8Q208C8对一种改进型任意波形发生器进行了实现和仿真。本论文的主要工作是将FPGA芯片EP2C8Q208C8作为核心芯片,采用自顶而下的设计方法以及流水线并行的设计结构,结合其最新的NiosⅡ处理器和SOPC技术,通过VHDL语言设计开发了一个DDS信号源模块,并将该模块和NiosⅡ及相关外设封装到一起,制作完成了一个任意波形发生器,可以产生如正弦波、三角波、锯齿波、方波等简单波形,同时也能实现如线性调频波等复杂波形。任意波形发生器的FPGA设计共分为模式控制模块、锁相环倍频模块以及DDS模块三部分,经过编程、仿真,做到了对简单波形,线性调频波等波形的实现。本文中所设计的任意波形发生器在系统工作速度方面、资源使用方面和功耗方面均达到了高标准,可用于需要产生任意波形而又对成本敏感的小规模开发中,具有波形不失真,电路简洁可靠,性价比高等优点。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 频率合成技术简介  8-9
  1.2 国内外技术发展现状  9-12
    1.2.1 国外发展现状与趋势  9-10
    1.2.2 国内发展现状与趋势  10-12
  1.3 设计目标  12
  1.4 论文内容结构安排  12-14
第二章频率合成技术  14-19
  2.1 直接频率合成  14-15
  2.2 间接频率合成  15-16
  2.3 直接数字频率合成  16-17
  2.4 频率合成器的参考指标  17-18
  2.5 本章小结  18-19
第三章任意波形DDS 模块的方案及硬件设计  19-29
  3.1 方案比较和选取  19-22
  3.2 系统芯片选型  22-24
  3.3 系统硬件设计  24-27
  3.4 本章小结  27-29
第四章 FPGA 程序设计  29-40
  4.1 PLL 模块的设计  29-30
  4.2 DDS 控制模块的设计  30-39
    4.2.1 相位累加器的设计  34-36
    4.2.2 寄存器的设计  36-37
    4.2.3 正弦波ROM 表的设计  37-39
  4.3 本章小结  39-40
第五章 NIOS Ⅱ 嵌入式系统设计  40-52
  5.1 NIOS Ⅱ 嵌入式系统架构  40-45
  5.2 NIOS Ⅱ 软件设计  45-51
    5.2.1 NIOS Ⅱ 软件设计  45-46
    5.2.2 键盘扫描程序流程  46-48
    5.2.3 LCD 显示程序流程  48-51
  5.3 本章小结  51-52
第六章测试结果与分析  52-59
  6.1 实验测试结果  52-57
    6.1.1 系统硬件实物  52-53
    6.1.2 测试方法  53-54
    6.1.3 测试输出波形  54-57
    6.1.4 频率误差分析  57
  6.2 本章小结  57-59
第七章结束语  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-63

基于DDS的波形发生器研究与实现

内容摘要

全文目录

相似论文