基于FPGA的DDS波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)論

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1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘要波形發(fā)生器己成為現(xiàn)代測(cè)試領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的通用儀器之一,代表了波形發(fā)生器的發(fā)展方向。隨著科技的發(fā)展,對(duì)波形發(fā)生器各方面的要求越來(lái)越高。近年來(lái),直接數(shù)字頻率合成器(DDS)由于其具有頻率分辨率高、頻率變換速度快、相位可連續(xù)變化等特點(diǎn),在數(shù)字通信系統(tǒng)中已被廣泛采用而成為現(xiàn)代頻率合成技術(shù)中的佼佼者?,F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)設(shè)計(jì)靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用,由于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)具有高集成度、高速度、可實(shí)現(xiàn)大容量存儲(chǔ)器功能的特性

2、,能有效地實(shí)現(xiàn)DDS技術(shù),極大的提高波形發(fā)生器的性能,降低生產(chǎn)成本。本文首先介紹了DDS波形發(fā)生器的研究背景和DDS的理論。然后詳盡地?cái)⑹隽擞肍PGA完成DDS模塊的設(shè)計(jì)過程,利用Verilog-HDL硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)DDS波形發(fā)生器的各個(gè)模塊,最后利用Altera的設(shè)計(jì)工具QuartusII并結(jié)合Modelsim軟件對(duì)波形發(fā)生器進(jìn)行電路設(shè)計(jì)功能仿真,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。仿真結(jié)果表明,波形發(fā)生器可輸出正弦波、三角波、方波、鋸齒波,并且可通過改變頻率控制字和相位控制字的大小來(lái)改變輸出波形的頻率和相位。通過仿真結(jié)

3、果表明,本設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)定的要求,并證明了采用軟硬件結(jié)合,利用FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)DDS波形發(fā)生器的方法是可行的。關(guān)鍵詞:直接數(shù)字頻率合成現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列波形發(fā)生器-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)AbstractWaveformgeneratorhasbecomeamodernfieldtestoneofthemostwidelyusedgeneral-purposeequipment,onbehalfofthewaveformgeneratordevelopment.Withthedevelop

4、mentoftechnologyinallaspectsofthewaveformgeneratorshavebecomeincreasinglydemanding.Inrecentyears,directdigitalsynthesizers(DDS)hasafrequencyresolutionbecauseofitshigh-frequencyconversionspeed,continuouschangesinthephasecharacteristicsindigitalcommunicationsy

5、stemshavebeenwidelyusedinmodernfrequencysynthesistechnologytobecometheleaderin.Field-programmablegatearray(FPGA)designflexibility,highspeed,indigitalASICdesignhasbeenwidelyused,duetofield-programmablegatearray(FPGA)withhighintegration,high-speed,largecapacit

6、ymemorycanberealizedfunctionalcharacteristics,caneffectivelyachieveDDStechnology,whichgreatlyimprovetheperformanceofwaveformgeneratorandreduceproductioncosts.ThispaperintroducestheDDSwaveformgeneratoroftheresearchbackgroundandDDStheory.Thenadetailedaccountof

7、thecompletionofDDSmodulewithFPGAdesignprocess,usingVerilog-HDLHardwareDescriptionLanguageDesignDDSwaveformgeneratorforeachmoduleandfinallytheuseofAltera'sQuartusIIdesigntoolinconjunctionwithModelsimsoftwarewaveformgeneratorcircuitdesignfeaturessimulation,and

8、simulationresultsanalysis.Simulationresultsshowthatthewaveformgeneratorcanoutputsinewave,trianglewave,squarewave,sawtoothwave,andcanbecontrolledbychangingthefrequencyandphasecontrolwordswordstoc

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