1. 研究目的与意义
1研究目的
信号发生器能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波,广泛应用于通信雷达、遥测遥控、电子对抗、无线电技术等电子系统领域。随着可编程逻辑器件(fpga)的不断发展, 直接频率合成(dds)技术应用的愈加成熟,利用 dds 原理在 fpga平台上开发高性能的多种波形信号发生器与传统的基于dds 芯片的信号发生器相比 , 成本更低 , 操作更加灵活。
2研究意义
2. 国内外研究现状分析
1国外:
dds技术自身拥有很好的优点,比如频率转换速度快、频率分辨率高、输出相位连续,并且其合成过程由全数字自动化控制,可以合成任何波形,集成度高,很容易实现小型化。正式因为它的这些优点正好满足调频、通信等电子系统中信号源的要求,所以得到了很广泛的应用,发展前景广阔。发展到现在来看,dds技术已经成为了制作信号源的核心技术。
目前市场上性能优越的dds 芯片层出不穷,qualcomm 公司推出了dds 系列 q2220 、q2230 等,其中q2368 的时钟频率130mhz 、分辨率0.03hz 、杂散-76dbc ,变频时间0.1 s ,q2230, 时钟频率85mhz ,频率间隔0.02hz, 频率转换时间0.1 s, sciteq 公司推出了系列化dds 产品,其中ads- 431 ,时钟频率1.6ghz, 可正交输出,分辨率1hz ,杂散-45dbc, 变频时间30ns ;美国stanford公司的stel-2171,gaas 电路,时钟1ghz ,转换时间0.25 s ,美国analogdevice 公司也相继推出了他们的dds 系列 ad9850 、ad9851 可以实现线性调频的ad9852 ,两路正交输出的ad9854 以及以dds 为核心的qpsk 调制器ad9853、 数字上变频器ad9856 和ad9857。 ad 公司的dds 产品全部内置了d/a 变换器,称为complete-dds,其中ad9854 时钟频率300mhz ,近端杂散抑制优于-80dbc, 远端优于-48dbc, 相位噪声-148dbc/hz 在10khz ,频率跳变速度130ns, 频率分辨率1 hz ,是目前市场上性能价格比较高的dds 器件之一。
3. 研究的基本内容与计划
1~2月份:查阅相关文献,完成文献综述;
3~4月份:根据设计要求画出流程图,实现数模转换、译码器、dds等模块设计;
5~6月份:实现信号发生器fpga设计,要求能产生正弦波,三角波,矩形波,并可以调节幅度,频率及矩形波占空比。撰写毕业论文,准备答辩。
4. 研究创新点
本次课题研究采用的是利用FPGA设计信号发生器,原因在于FPGA很灵活,它可以实现我们想要的任何数字电路,可以制定各种电路。减少受制于专用芯片的束缚。可以达到真正为了自己的产品量身定做。而且在设计的过程中可以任意的更改设计。基于FPGA的应用设计需要灵活性、验证和可快速重用的特性,所以我们采用Lattice Diamond设计软件,可以很简便的做FPGA设计。
