1. 研究目的与意义
DDS(Direct Digital Synthesizer)即直接数字合成器,是一种新型的频率合成技术,具有较高频率分辨率,可以实现快速频率切换,并且在改变时能够保持相位的连续,很容易实现频率、相位和幅度的数控调制.在现代电子系统及设备的频率源设计中应用十分广泛。
该设计以FPGA开发平台为核心,将各波形的幅值/相位量化数据存储在ROM内,按照设定频率,以相应频率控制字k为步进,对相位进行累加,以累加相位值作为地址码读取存放在存储器内的波形数据,经D/A转换和幅度控制、滤波即可得到所需波形。
2. 国内外研究现状分析
对于单路dds信号发生器的设计,国内外的研究成果比较丰富:基于fpga的dds函数信号发生器设计:该设计应用altera公司的cyclone ii系列芯片基于nios ii嵌入式处理器的sopc技术,设计完成了双踪函数信号发生器系统。
本设计基于dds原理,结合nios软核作为外围和数据控制器,同时较全面地利用quartus和nios ide的设计方法,使单片fpga芯片实现高精度、高频率的双通道各信号源的产生。
仿真结果表明,本函数信号发生器频率及相位可灵活调整且分辨率高,能够实现频率及相位的快速切换。
3. 研究的基本内容与计划
研究双路dds的优点是:当累加器的位数足够大时,频率、相位可以获得理想的分辨率;为数字开环系统,无反馈环节,速度快,一般在纳秒级;频率、相位误差依赖于基准脉冲的相位特性,误差小;频率切换时相位变化是连续的,具有良好的频谱特征,是传统直接频率合成方法所无法实现的。
研究的具体内容有:fpga的结构与原理de2板上资源及硬件布局用quartusⅡ完成fpga设计dds(direct digit al synthesizer)即直接数字合成器的原理及应用信号发生器的波形产生的原理并结合dds技术进行分析综合上述内容完成课题整体设计与实现研究计划:2月25号至2月28号:完成开题报告,制作开题ppt。
3月5号至3月20号:复习eda中fpga相关知识,查找并阅读相关文献。
4. 研究创新点
本设计中,采用FPGA为DDS主控芯片,提出了一种波形、频率、相位可控的高精度信号源设计方案,简单方便,易于实现。
此次方案设计的信号发生器具有频率、相位、波形、幅度等参数高精度可编程控制的优点。
