任意波形產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)

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1、蘇州市職業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書名稱任意波形產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)　2012年6月11日至2011年6月15日共1周院　系電子信息工程系班級10通信2姓名汪　系　主　任張紅兵教研室主任范海建指導(dǎo)教師陶志福19目錄第一章：緒論31.1概述EDA技術(shù)31.1.1EDA技術(shù)的應(yīng)用31.2數(shù)字通信系統(tǒng)模型簡述41.2.1DDS優(yōu)點(diǎn)41.2.2基于DDS技術(shù)的任意波形發(fā)生器4第二章：設(shè)計(jì)要求62.1設(shè)計(jì)流程圖62.2電路模塊組成原理圖6第三章：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)83.1設(shè)計(jì)要求83.2設(shè)計(jì)思路83.3設(shè)計(jì)流程93.4設(shè)計(jì)步驟及程序93

2、.5硬件實(shí)現(xiàn)及調(diào)試結(jié)果16第四章：課程設(shè)計(jì)總結(jié)18參考文獻(xiàn)1819第一章：緒論1.1概述EDA技術(shù)EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（ElectronicDesignAutomation）的縮寫，在20世紀(jì)90年代初從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的。EDA技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)為工具，設(shè)計(jì)者在EDA軟件平臺(tái)上，用硬件描述語言HDL完成設(shè)計(jì)文件，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標(biāo)芯

3、片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術(shù)是在電子CAD技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動(dòng)設(shè)計(jì)。利用EDA工具，電子設(shè)計(jì)師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計(jì)算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)、性能分析到設(shè)計(jì)出IC版圖或PCB版圖的整個(gè)過程的計(jì)算機(jī)上自動(dòng)處理完成?，F(xiàn)在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個(gè)

4、領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用。1.1.1EDA技術(shù)的應(yīng)用EDA技術(shù)在進(jìn)入21世紀(jì)后，得到了更大的發(fā)展應(yīng)用，突出表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.在FPGA上實(shí)現(xiàn)DSP應(yīng)用成為可能，用純數(shù)字邏輯進(jìn)行DSP模塊的設(shè)計(jì)，使得高速DSP實(shí)現(xiàn)成為現(xiàn)實(shí)，并有力地推動(dòng)了軟件無線電技術(shù)的實(shí)用化和發(fā)展?；贔PGA的DSP技術(shù)，為高速數(shù)字信號處理算法提供了實(shí)現(xiàn)途徑。2.嵌入式處理器軟核的成熟，使得SOPC（SystemOnaProgrammableChip）步入大規(guī)模應(yīng)用階段，在一片F(xiàn)PGA中實(shí)現(xiàn)一個(gè)完備的數(shù)字處理系統(tǒng)成為可能。3.使電

5、子設(shè)計(jì)成果以自主知識產(chǎn)權(quán)的方式得以明確表達(dá)和確認(rèn)成為可能。194.在仿真和設(shè)計(jì)兩方面支持標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語言且功能強(qiáng)大的EDA軟件不斷推出。目前EDA技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門廣泛使用。例如在飛機(jī)制造過程中，從設(shè)計(jì)、性能測試及特性分析直到飛行模擬，都可能涉及到EDA技術(shù)。1.2數(shù)字通信系統(tǒng)模型簡述數(shù)字通信系統(tǒng)是指利用數(shù)字信號傳遞消息的通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)的模型如圖所示。數(shù)字通信涉及的技術(shù)問題很多，其中有信源編碼、信道編碼、保密編碼、數(shù)字調(diào)制、數(shù)字復(fù)接、同步問題等等。DDS是一種全數(shù)字化的頻

6、率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器構(gòu)成。時(shí)鐘頻率給定后，輸出信號的頻率取決于頻率控制字，頻率分辨率取決于累加器位數(shù)，相位分辨率取決于ROM的地址線位數(shù)，幅度量化噪聲取決于ROM的數(shù)據(jù)位字長和D/A轉(zhuǎn)換器位數(shù)。1.2.1DDS優(yōu)點(diǎn)DDS有如下優(yōu)點(diǎn)：⑴頻率分辨率高，輸出頻點(diǎn)多，可達(dá)個(gè)頻點(diǎn)(N為相位累加器位數(shù))；⑵頻率切換速度快，可達(dá)us量級；⑶頻率切換時(shí)相位連續(xù)；⑷可以輸出寬帶正交信號；⑸輸出相位噪聲低，對參考頻率源的相位噪聲有改善作用；⑹可以產(chǎn)生任意波形；⑺全數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，便于集成

7、，體積小，重量輕，因此八十年代以來各國都在研制和發(fā)展各自的DDS產(chǎn)品，如美國QUALCOMM公司的Q2334，Q2220；STANFORD公司的STEL-1175，STEL-1180；AD公司的AD7008，AD9850，AD9854等。這些DDS芯片的時(shí)鐘頻率從幾十兆赫茲到幾百兆赫茲不等，芯片從一般功能到集成有D/A轉(zhuǎn)換器和正交調(diào)制器。191.2.2基于DDS技術(shù)的任意波形發(fā)生器波形發(fā)生器電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖任意波形發(fā)生器(簡稱AWG)在1975年的開發(fā)成功為信號發(fā)生器產(chǎn)品增加了一個(gè)新品種。在任意波形發(fā)生器

8、作為測量用信號激勵(lì)源進(jìn)入市場之前，為了產(chǎn)生非正弦波信號，已使用函數(shù)發(fā)生器提供三角波、斜波、方波和余弦波等幾種特殊波形。聲音和振動(dòng)分析需要復(fù)雜調(diào)制的信號源，以便仿真真實(shí)的信號，只有借助任意波形發(fā)生器，例如醫(yī)療儀器測試往往需要心電波形，任意波形發(fā)生器很容易產(chǎn)生各種非標(biāo)準(zhǔn)的振動(dòng)信號。任意波形發(fā)生器的應(yīng)用非常廣泛，在原理上可仿真任意波形，只要數(shù)字示波器或其它記錄儀捕捉到的波形，任意波形發(fā)生器都可復(fù)制出，特別有用的是仿真單次偶發(fā)的信號，例如地震波形、