波形发生器(DDS)_毕业设计论文

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DDS信号发生器设计

DDS（直接数字频率合成）信号发生器是一种数字技术制造高质量频率合成信号的装备。本文将介绍DDS信号发生器的设计原理、关键技术和性能评估。

一、设计原理：

DDS信号发生器的设计原理基于数字频率合成技术，其核心是数字信号处理器（DSP）和数字锁相环（PLL）。DDS信号发生器通过频率控制字（FTW）和相位控制字（PTW）控制DDS芯片的输出频率、波形和相位。在DDS芯片中，数字频率合成器通过数模转换器将较高的待合成信号转换为模拟信号，进而通过滤波器、放大器等模拟电路产生高质量的输出信号。

二、关键技术：

1.高精度的频率合成：DDS信号发生器需要具备高精度的频率合成能力。此需求需要DDS芯片具备较高的分辨率和较低的相位噪声。分辨率是DDS芯片产生频率变化最小步进的能力，通常用位数来表示。较高的分辨率可以确保DDS信号发生器输出的频率表现更加连续平滑。相位噪声则与DDS芯片的时钟抖动、量化噪声等因素有关，较低的相位噪声能够保证信号在频谱中的纯净度。

2.高动态范围的输出：DDS信号发生器通常需要提供广泛的频率范围和大范围内的输出功率调节。此需求需要DDS芯片具备高动态范围的输出能力。动态范围包括频率动态范围和幅度动态范围。频率动态范围是指DDS信号发生器能够合成的频率范围，幅度动态范围则指DDS信号发生器能够调节的输出功率范围。通过优化DDS芯片的设计，可以提高输出的动态范围。

3.高速的输出信号更新：DDS信号发生器需要具备快速更新输出信号的能力。通常，DDS芯片具备更高的时钟频率和更大的内存储存能力可以实现更高的输出信号更新速率。高速更新输出信号可以保证DDS信号发生器能够满足实时调节信号的需求。

基于DDS技术的信号发生器的设计与实现

基于DDS技术的信号发生器的设计与实现DDS（Direct Digital Synthesis）技术是一种基于数字信号处理的

频率合成技术，通过数字方式生成正弦波信号。DDS信号发生器可以用于

科学实验、通信系统中的频率合成、音频处理等应用领域。通过DDS技术，可以实现高精度、稳定性好、频率范围广的信号发生器。

DDS信号发生器的基本原理是：通过一个相位累加器、一个频率累加

器和一个波表，来生成一个时域上的正弦波信号，并将其转换为模拟电压

信号输出。相位累加器用来控制波表中的每个周期的采样点，频率累加器

用来控制相位累加器的步进。波表中存储了一个完整的正弦波周期的数值，波表的长度决定了信号发生器的频率分辨率。

DDS信号发生器的主要模块包括：时钟模块、相位累加器、频率累加器、波表和数模转换器。

时钟模块是DDS信号发生器的产生步进信号的时钟源，可以采用稳定

的晶振或者时钟信号源。时钟信号的频率决定了DDS信号发生器的输出信

号的频率精度。

相位累加器是DDS信号发生器的核心模块，它接收时钟信号，并根据

频率累加器的输入生成一个相位累加信号。相位累加器可以采用简化的模

数累加器，根据时钟信号的周期计算脉冲个数，每当相位累加信号增加一

个固定的脉冲数时，波表就输出一个采样点。

频率累加器实时地改变相位累加器的步进，从而改变信号发生器的输

出频率。频率累加器可以通过输入一个控制信号来改变频率累加器的增加

或减少的步进大小，从而实现更精细的频率调节。

波表是DDS信号发生器的存储波形数据的模块。它包含了一个完整的正弦波周期的采样点的数值，波表的长度决定了信号发生器的输出信号的频率分辨率。波表的数据可以事先存储在ROM中，也可以动态生成。

DDS信号发生器设计

DDS（Direct Digital Synthesis）信号发生器是一种数字信号发生器，通过数字方式产生任意频率、任意波形的信号。在信号处理中，DDS

信号发生器具有重要的作用，例如在通信系统、音频信号生成、测试测量

仪器等领域都需要使用到DDS信号发生器。

DDS信号发生器基本原理是通过数字的方式产生一个频率为Fs的正

弦波，然后对该正弦波进行相位和幅度的调制，从而得到所需要的信号。

具体来说，DDS信号发生器主要由相位累加器、相位查找表、数字控制振

荡器（NCO）以及低通滤波器等组成。

首先是相位累加器，它主要用于产生相位信息。通过一个计时器不断

累加一个步进量，得到一个连续变化的相位值。相位累加器的工作原理是

通过一个加法器加上步进量，然后将结果输出给相位查找表。

接下来是相位查找表，它主要用于存储正弦波的值。相位查找表中存

储了一个完整周期的正弦波值，根据相位累加器的输出值，可以从相位查

找表中读取相应的正弦波值。

然后是数字控制振荡器（NCO），它主要用于控制频率。通过调整相

位累加器的步进量，可以改变输出信号的频率。当相位累加器的步进量为

1时，输出信号的频率为Fs。当步进量为2时，输出信号的频率为Fs/2，以此类推。

最后是低通滤波器，它主要用于去除由于相位调制引起的高频成分。

由于DDS信号发生器在频率上是离散的，会产生一些高频的杂散信号。通

过使用低通滤波器，可以去除这些高频成分，得到我们所需要的信号。

综上所述，DDS信号发生器通过数字方式产生信号，具有灵活性高、调制精度高的优点。在DDS信号发生器的设计中，需要注意一些关键参数的选择，例如采样率、分辨率、时钟稳定性等。此外，还需要注意信号输出的波形质量、相位噪声、非线性失真等指标的优化。

波形发生器毕业论文

0 引言

波形随着电子测量与其他部门对各类信号发生器的广泛需求与电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自和智能化方向发展。但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类与程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机与其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、

自动化速生产，都使我们研制一种低功耗、宽频带，能产生多种波形并具有程

控等低频的信号发生器成为可能。

在 70 年代前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形，则电路结构非常复杂。同时，主要表现为两个突出问题，一是通过电位器的调节来实现输出频率的调节，因此很难将频率调到某一固定值；二是脉冲的占空比不可调节。在 70 年代后，微处理器的出现，可以利用处理器、A/D/和 D/A，硬件和软件使波形发生器的功能扩大，产生更加复杂的波形。这时期的波形发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对 DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。 90 年代末，出现几种真正高性能、高价格的函数发生器、但是HP公司推出了型号为 HP770S的

基于单片机的波形发生器_毕业设计论文

摘要：

本文详细介绍了一种基于单片机的波形发生器的设计与实现。波形发生器是一种广泛应用于电子测量、科研和教学等领域的仪器设备。本设计采用了单片机作为控制芯片，利用其强大的计算和控制能力实现了多种波形的生成。通过研究和分析不同波形的特点，采用相应的算法和模拟电路设计，实现了正弦波、方波和三角波的发生功能。本文还介绍了硬件电路的设计和软件的编写，并对波形发生器的性能进行了测试和分析。

1.引言

波形发生器是一种可以产生各种形状的周期信号的仪器设备，广泛应用于电子测量、科研和教学等领域。随着数字技术和单片机技术的发展，基于单片机的波形发生器具有体积小、成本低、灵活性强等优点，逐渐代替了传统的模拟波形发生器。

2.系统设计

2.1系统框架

本系统采用了单片机作为控制芯片，配合DAC芯片和锁相环电路，构建了一个完整的波形发生器系统。单片机负责控制波形的生成参数，通过DAC芯片将数字信号转化为模拟电压输出，锁相环电路则负责对时钟信号进行处理和同步。

2.2波形生成算法

根据不同波形的特点，本设计实现了正弦波、方波和三角波的发生功能。正弦波的生成采用了Taylor级数展开方法，方波的生成利用了比较

器的电平调制，而三角波的生成则通过DAC芯片将数字递增或递减的信号转化为模拟电压输出。

3.硬件设计

3.1单片机选型与外围电路设计

本设计选用了XX单片机作为控制芯片，并根据其技术手册设计了相应的外围电路。外围电路包括时钟电路、复位电路和供电电路等，保证了单片机的正常运行。

3.2DAC芯片选型与接口设计

基于DDS技术的信号发生器的设计与实现_毕业设计(论文)

毕业设计

设计题目：基于DDS技术的信号发生器的设计与实现

基于DDS技术的信号发生器的设计与实现

摘要

DDS是直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文缩写。与传统的频率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。

本设计采用单片机为核心处理器，利用键盘输入信号的参数，控制DDS的AD9850模块产生信号，信号的参数在LCD1602上显示，完成正弦信号和方波信号的输出，用示波器输出验证。

DDS是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字，频率分辨率取决于累加器位数，相位分辨率取决于ROM的地址线位数，幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。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、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AD9850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信号发生器系统。

关键词：单片机直接数字频率合成AD9850 DDS

Design and Implementation of the Signal

Generator Based on DDS Technology

Abstract

DDS is Direct Digital frequency Synthesizer (Direct Digital Synthesizer) English abbreviations. Compared with the traditional frequency synthesizer, with low cost, DDS low power consumption, high resolution and fast converting speed time and so on, widely used in telecommunications and electronic instruments field, is to realize equipment full digital a key technology.

波形发生器毕业论文

题目: 简易波形发生器

系别：电气工程系

专业：计算机控制专业

前言 (1)

1 系统总体设计 (2)

1.1系统总体框图设计 (2)

1.2系统的主要性能指标 (2)

2 系统硬件设计 (3)

2.1 单片机最小系统 (3)

2.2 单片机D/A连接电路 (3)

2.3放大电路 (4)

2.4 PCB板设计 (4)

3 系统软件设计 (6)

3.1系统总体流程图 (6)

3.2方波程序设计 (7)

3.3 锯齿波程序设计 (8)

3.4三角波程序设计 (9)

3.5 正弦波程序设计 (10)

4软硬件调试及结果分析 (11)

4.1单片机软件开发系统 (11)

4.2 软件调试 (11)

4.3 硬件调试 (14)

5 总结 (15)

致谢 (16)

参考文献 (17)

附录1 电路原理图 (18)

附录2 源程序 (18)

元器件清单 (22)

摘要：本课题硬件设计是采用89S51单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（OP07）、和独立联接式按键。通过Protues 软件进行程序的编写。以实现波形选择。仿真通过以后再进行硬件的安装和调试，结果表明：本设计基本完成任务，能够产生正角波、方波和锯齿波四种波形，并可以通过键盘选择波型

关键词：波形发生器，单片机，D/A转换,运算放大器

前言

单片机是一种集成的电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

DDS任意波形发生器的设计与实现

近年来，随着电子技术的飞速发展，任意波形发生器在信号发生、测试、测量等领域扮演着重要的角色。而Direct Digital Synthesis（DDS）任意波形发生器作为一种数字信号处理技术，由于其高精度、低失真、灵活性强等优点，成为了目前最为常用的任意波形发生器技术之一。

DDS任意波形发生器工作原理基于数字信号处理与相位累

加器。其主要组成部分包括振荡器、相位累加器、数字控制模块和DAC（数模转换器）模块。其中，相位累加器用于产生一

个累加的相位值，该相位值会被数字控制模块处理后再输入DAC模块进行数模转换，并输出到外部电路。而该外部电路连

接到输出端口，可以控制输出的幅值以及频率，从而生成所需的任意波形。

在DDS任意波形发生器的设计与实现过程中，需要考虑多个关键因素。首先，选择合适的振荡器型号以及参考时钟。振荡器的质量和稳定性直接影响到输出信号的频率稳定性。而参考时钟的准确性则决定了相位累加器的性能。其次，在相位累加器的设计中，需要合理选择累加的相位步进值以及相位累加位数。过大的步进值可能导致相位分辨率降低，而过小的步进值会增加累加器的位数，增加系统的复杂度。另外，数字控制模块的设计需要考虑到输入的频率、相位和幅度的变化。最后，需要合理选择DAC模块以及输出电路，以确保输出信号的质量和稳定性。

在实际实现过程中，可以使用FPGA（Field-Programmable Gate Array）作为主要硬件实现平台，并利用

VHDL（VHSIC Hardware Description Language）进行硬件描述，从而构建DDS任意波形发生器。FPGA的高度灵活性使得

基于dds的毕业设计论文

Abstract：DDS devices are the high-speed digital circuit and high speed A / D conversion technology, with the frequency conversion time is short, relatively wide bandwidth, high frequency resolution, phase output continuity andphase can be fast switch etc.can achieve the signal digital debugging. And because a DDS is digital high density integrated circuit products, chip has the advantages of small volume, low power consumption, so using DDS constitute high performance frequency synthesizer signal source to replace the traditional frequency signal source is the trend of the future.
本设计以51单片机及DDS芯片AD9854为核心，采用直接数字合成技术来完成多功能信号发生器的设计。设计中采用DDS合成FSK、BPSK、方波和正弦波信号，最后所测波形基本上达到了任务书的要求。

基于DDS技术的任意波形发生器

科技大学

本科毕业设计（论文）

学院电子信息学院

专业电子信息科学与技术

学生叶华

班级学号0740306223

指导教师迅

二零一一年六月

科技大学本科毕业论文

基于DDS技术的任意波形发生器

A DDS-Based Arbitrary Waveform Generator

科技大学

毕业设计（论文）任务书

学院名称：电子信息学院专业：电子信息科学与技术学生：叶华学号：0740306223

指导教师：迅职称：副教授

摘要

随着电子信息技术的发展，对各种数字模拟信号需求也更加复杂和多样化，任意波形发生器(AWG)的应用变得不可或缺。本文提出了一种基于FPGA设计的采用DDS 技术任意波形发生器的设计方法。设计的任意波形发生器除了可以等间隔步进调节频率外，还可以改变波形的采样点数。该任意波形发生器支持上位机或其他设备通过串行通信或其他方式进行控制和数据传输。在保留产生正弦、矩形、三角等基本波形的前提下可以输出任意波形。任意波形的来源可以是发生器自身微控制器用函数生成，也可来至于上位机或其他设备的数据。在本设计中，还提出了一种控制器和发生器主机分离的设计思路，使得人机交流更加方便和人性化。跟传统的函数发生器或任意波形发生器相比，本设计有控制简单方便，任意波形来源丰富，产生的波形稳定度高，频率稳定，分辨率高等诸多优点。

关键词：直接频率合成(DDS)；任意波形发生器(AWG)；相位累加器；数模转换器

Abstract

With the development of electronic information technology, the required of the digital and analog signals is more complex and diverse, arbitrary waveform generator (AWG) of the applications become indispensable. Inthis paper we present a methodwhichFPGA-Based and using DDS technology arbitrary waveform generator design. In addition to the design of the arbitrary waveform generator can adjust the frequency spaced steps, but also can change the waveform of the sampling points. The arbitrary waveform generator to support the serial communication or other means to control and data transfer from the

基于FPGA的DDS波形发生器的设计论文

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）

摘要

波形发生器己成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了波形发生器的发展方向。随着科技的发展，对波形发生器各方面的要求越来越高。近年来,直接数字频率合成器（DDS）由于其具有频率分辨率高、频率变换速度快、相位可连续变化等特点,在数字通信系统中已被广泛采用而成为现代频率合成技术中的佼佼者。现场可编程门阵列（FPGA）设计灵活、速度快，在数字专用集成电路的设计中得到了广泛的应用，由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术，极大的提高波形发生器的性能，降低生产成本。

本文首先介绍了DDS波形发生器的研究背景和DDS的理论。然后详尽地叙述了用FPGA完成DDS模块的设计过程，利用Verilog-HDL硬件描述语言设计DDS波形发生器的各个模块，最后利用Altera的设计工具Quartus II并结合Modelsim软件对波形发生器进行电路设计功能仿真，并对仿真结果进行分析。仿真结果表明，波形发生器可输出正弦波、三角波、方波、锯齿波，并且可通过改变频率控制字和相位控制字的大小来改变输出波形的频率和相位。通过仿真结果表明，本设计达到了预定的要求，并证明了采用软硬件结合，利用FPGA技术实现DDS波形发生器的方法是可行的。

关键词：直接数字频率合成现场可编程门阵列波形发生器

-I-

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）

Abstract

Waveform generator has become a modern field test one of the most widely used general-purpose equipment, on behalf of the waveform generator development. With the devel opment of technology in all aspects of the waveform generators have become increasingly demanding. In recent years, direct digital synthesizers (DDS) has a frequency resolution because of its high-frequency conversion speed, continuous changes in the phase characteristics in digital communication systems have been widely used in modern frequency synthesis technology to become the leader in . Field-programmable gate array (FPGA) design flexibility, high speed, in digital ASIC design has been widely used, due to field-programmable gate array (FPGA) with high integration, high-speed, large capacity memory can be realized functional characteristics, can effectively achieve DDS technology, which greatly improve the performance of waveform generator and reduce production costs. This paper introduces the DDS waveform generator of the research background and DDS theory. Then a detailed account of the completion of DDS module with FPGA design process, using Verilog-HDL Hardware Description Language Design DDS waveform generator for each module and finally the use of Altera's Quartus II design tool in conjunction with Modelsim software waveform generator circuit design features simulation, and simulation results analysis. Simulation results show that the waveform genera tor can output sine wave, triangle wave, square wave, sawtooth wave, and can be controlled by changing the frequency and phase control words words to change the size of the output waveform of the frequency and phase. The simulation results show that this d esigned to meet the scheduled requirements and proof of use of hardware and software combination of the use of FPGA technology to achieve DDS waveform generator approach is feasible.

基于DDS技术的任意波形发生器的设计

过一个时钟周期按照新的相位增量累加，就能
够实现频率的转换，所以，ＤＤＳ频率转换时间就可以看成频率控制字的传输时间，因此时钟频率越高，频率控制字的传输时间也就越短。２４ＤＤ．Ｓ的其他优点。ＤＳ中基本上所有的器件都采用数字电Ｄ路，因此具有集成化、体积小、功耗低等特点，因此性价比很高。３意波形发生器设计任基于ＤＳ技术的任意波形发生器主要由Ｄ微处理器控制模块、键盘与显示模块、ＤＤＳ模
ＤＳ在理论上的输出频率带宽为基准频Ｄ率的百分之五十，在实际的应用中考虑到各种可能出现的问题，实际带宽输出可达到百分之
四十左右。２３ＤＤ＿Ｓ具有极短的频率转换时间
ＤＳ电路是一个开环电路，Ｄ不存在任何反馈，在通过单片机改变ＤＳ的控制字后需要经Ｄ
这点，ＤＤＳ频率合成技术的特点主要有以下几现，样可以节省硬件资源，化电路设简点：２１具有极高的频率分辨率．计如果基准频率不变的情况下，ＤＤＳ的频率分辨率由相位累加器的位数决定，只要Ｎ足够的大，ＤＤＳ就可以得到很小的频率分辨率。２２输出频率的相对带宽较宽．

dds波形发生器设计与仿真心得

设计和仿真DDS（Direct Digital Synthesis）波形发生器是一个涉及信号处理、模拟电路和数字电路的复杂任务。以下是设计和仿真DDS波形发生器时涉及的一些关键方面和心得：

基本原理理解：首先，理解DDS的基本工作原理是关键的。DDS 通过数字控制频率和相位，生成精确的输出波形。核心组件包括相位累加器、频率寄存器和查找表（或正弦余弦表）。

相位累加器设计：相位累加器是DDS的核心。了解如何设计一个高分辨率、高精度的相位累加器对于波形生成的准确性至关重要。理解相位累加的溢出和截断是设计中的关键问题。

频率控制和分辨率：DDS的频率由一个或多个寄存器控制。确定频率分辨率和动态范围，并理解如何通过适当的寄存器值来控制频率是设计中的关键考虑因素。

查找表设计：DDS通常使用查找表存储正弦和余弦值，以减少计算复杂度。设计和优化这个查找表对于实现高质量波形至关重要。

相位累加器的时钟：DDS的性能与相位累加器的时钟精度有关。稳定的时钟源对于准确的频率和相位控制至关重要。

数字模拟转换器（DAC）：DDS输出需要连接到DAC，将数字信号转换为模拟信号。DAC的性能对于输出波形的质量和精度至关重要。

仿真工具的选择：使用仿真工具（如SPICE、MATLAB/Simulink 等）对整个系统进行仿真。这有助于验证设计、调整参数并优化性能。

实际性能验证：在硬件上实现并验证设计，尤其是与实际的时钟源和DAC连接时，能够揭示一些仿真可能忽略的问题。实测数据有助于调整设计以满足实际需求。

毕业设计(论文)-基于DDS的信号发生器设计

基于DDS的信号发生器设计

摘要

信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的信号发生器又称信号源或振荡器。信号发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形产生器，用来产生正弦波，方波，三角波，锯齿波等信号。信号发生器是除具有电压输出外，有的还有功率输出，所以用途十分广泛，可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带，也可用作高频信号发生器的外调制信号源。另外，在校准电子电压表时，它可提供交流信号电压。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域也常常要用到信号源。它作为一种测量用的信号源在电子、通信领域有着广泛的应用。而我们通常在实验室里接触到的试验仪器都是基于硬件设计的，因为受到带宽的限制，实验室要用很多种信号发生器，例如：高频信号发生器、低频信号发生器。

现今信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。

本文主要内容是基于直接数字频率合成(DDS)原理,利用AT89C52单片机作为控制器件,采用AD9850型DDS器件设计一个信号发生器。给出了信号发生器的硬件设计和软件设计参数,该系统可输出正弦波、方波,且频带较宽、频率稳定度高,波形良好。

基于DDS的任意波形发生器设计与实现

一、引言

任意波形发生器是一种能够产生各种复杂波形信号的仪器，广泛应用于电子测量、通信系统、医疗设备等领域。传统的任意波形发生器需要通过外部模拟电路，通过改变电压来产生不同的电压信号，从而得到不同形状的波形。但这种方式存在着设计复杂、波形精度有限等问题。而现在，随着数字技术的快速发展，基于直接数字合成（DDS）的任意波形发生器逐渐成

为了新的选择。

二、DDS的工作原理

DDS基于数字信号处理技术，通过数字技术生成复杂波形

信号，并将其转换为模拟信号输出。其基本工作原理如下：

1.时钟信号的产生

DDS需要一个稳定的时钟信号，并且要求其频率远高于输

出信号的最高频率。常见的时钟源可以是晶振或者外部频率源。

2.相位累加器

相位累加器是DDS的核心部件，其作用是将时钟信号进行频率除法，并将相位结果累加。累加得到的相位值将作为波形图的横坐标，决定波形的频率。

3.频率累加器

频率累加器用于通过改变累加阶数来控制相位累加器的工作速度，从而实现波形的频率可调控。

4.相位查找表（Phase Lookup Table，简称LUT）

相位查找表存储了一系列的相位值对应的幅度。通过输入相位信息，即可查找到相应的幅度值。

5.数字到模拟信号转换

DDS通过数模转换器，将数字信号转换为模拟信号输出。

三、基于DDS的任意波形发生器的设计与实现

基于DDS的任意波形发生器的设计与实现包括以下几个关键步骤：

1.波形参数的输入与存储

首先，用户需要通过控制面板或者计算机软件输入所需波形的参数信息，包括频率、幅度、相位等。系统需要提供一个存储器，将这些参数信息进行存储。

毕业设计(论文)-基于单片机的dds信号发生器设计[管理资料]

前言

频率源在现代电子系统中占有十分重要的地位 ,通信、雷达、制导等电子系统功能的实现及性能指标的好坏都直接依赖于频率源的性能。频率源的性能是伴随着频率合成技术的进步而发展的 ,频率合成技术主要有直接合成、锁相频率合成直接数字合成(DDS)三种方式。DDS的概念首先由美国学者J .Tierney 等人提出 ,它不同于前两种频率合成方法。它是把一系列数字量形式的信号通过 DAC 转换成模拟信号的合成技术。与其他频率合成方法相比 ,DDS 具有频率转换时间极短、频率分辨率高、输出相位连续、可编程、全数字化易于集成等突出优点。因此 ,它得到越来越广泛的应用 ,成为现代频率合成技术中的佼佼者。

本文通过STM32来实现对DDS芯片AD9852控制，来产生10 MHz 频率内的正弦信号、调幅信号、调频信号、ASK及 PSK信号。并通过使用AD8370及AD811来实现对幅度的控制。

第1章绪论

在工业自动化系统中，经常要用一些信号作为测量基准信号或输出信号。随着科学技术的发展，现代电子测量对信号源频率准确度和稳定度的要求越来越高。例如在无线电通信系统中，蜂窝通信频段在912MHz并以30kHz步进。为此，信号频率稳定度的要求必须优于10−6。作为电子系统必不可少的信号源，在很大程度上决定了系统的性能，因而常称之为电子系统的“心脏”。传统的信号源采用振荡器，只能产生少数几种波形，自动化程度较低，且仪器体积大，灵活性与准确度差。而现在要求信号源能产生波形的种类多、频率高，而且还要体积小、可靠性高、操作灵活、使用方便及可由计算机控制。为此可采用直接数字频率合成( Direct Digital Synthesis ，简称DDS)技术，把信号发生器的频率稳定度、准确度提高到与基准频率相同的水平，并且可以在很宽的频率范围内进行精细的频率调节。采用这种方法设计的信号源可工作于调制状态，可对输出电平进行调节，也可输出各种波形。