毕业设计 ---DDS的精密正弦信号发生器的设计

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1、基于 DDS的精密正弦信号发生器的设计 I 基于 DDS 的精密正弦信号发生器的设计 摘 要 本设计采用了直接数字频率合成（DDS）技术来实现。侧重叙述了用 FPGA 来完 成直接数字频率合成器(DDS)的设计，DDS 由相位累加器和正弦 ROM 查找表两个功 能块组成， 其中 ROM 查找表由兆功能模块 LPM_ROM 来实现。 而通过设定不同的累 加器初值(K1)和初始相位值(K2)，可以调节两路相同频率正弦信号之间的相位差，从 而产生数字式的频率、相位和幅值可调的精密正弦波信号，最后通过 MAX+PLUSII 演示仿真结果。 与传统的频率合成方法相比，DDS 合成信号具有频率切换时间短、

2、频率分辨率 高、相位变化连续等诸多优点。使用单片机灵活的控制能力与 FPGA 器件的高性能、 高集成度相结合， 可以克服传统DDS设计中的不足， 从而设计开发出性能优良的 DDS 系统。 关键字 单片机 DDS FPGA 正弦信号发生器 基于 DDS的精密正弦信号发生器的设计 II DDS-BASED PRECISION SINUSOIDAL SIGNAL GENERATOR ABSTRACT This design uses a direct digital frequency synthesis (DDS) technologies. Described with emphasis on

3、FPGA to complete the direct digital synthesizer (DDS) design, DDS ROM from the phase accumulator and sine lookup table composed of two functional blocks, including ROM look-up table by the function module LPM_ROM trillion to implement. The accumulator by setting different initial (K1) and the initia

4、l phase value (K2), the same frequency can be adjusted two phase difference between the sinusoidal signal, resulting in digital, frequency, phase and amplitude adjustable precision sine wave signal, the final presentation by MAX + plus II simulation results. And compared to the traditional method of

5、 frequency synthesis, DDS synthesized signal with frequency switching time is short, high frequency resolution, phase change continuously, and many other advantages. Flexible control using microcontroller and FPGA device performance, highly integrated combination of design can overcome the deficienc

6、ies of traditional DDS to design and develop excellent performance DDS system. KEY WORDS single chip computer DDS FPGA Sinusoidal signal generator 基于 DDS的精密正弦信号发生器的设计 目 录 摘 要 . I ABSTRACT II 1 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 研究此课题的目的和意义 1 1.3 本文主要研究的工作和目标 2 2 设计方案的概述及论证 4 2.1 系统的性能要求 4 2.2 方案论证与比较 4 2.4 方案确定 5 3 FPGA 部分设计 . 6 3.1 FPGA 的简介 6 3.2 FPGA 芯片的选择 . 7 3.3 DDS 原理及相关介绍 9 3.4 各模块发生原理 .10 3.4.1 正弦波发生模块原理 .10 3.4.2 AM 硬件实现原理 . 11 3.4.3 FM 调制原理 . 11 3.4.4 ASK 调制原理 .12 3.4.5 FSK 调制原理12 3.5 正弦波发生模块的实现 1