波形发生器(DDS)_毕业设计论文

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基于DDS技术的任意波形发生器的设计

基于DDS技术的任意波形发生器的设计1.设计思路信号发生器广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。

是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。

本设计研究的信号发生器的基本思路是：基于DDS芯片AD9850基础的任意波形发生器。

系统是基于AD9850芯片产生的波形。

它是由相位累加器、正弦查询表、D/A转换器组成的集成芯片。

其中相位累加器的位数N=32位，寻址RAM用14位，舍去18位，采用高速10位数模转换，DDS的时钟频率为125MHz，输出信号频率分辨率可达0.0291Hz；系统的微处理器采用8051，外围电路主要是接口电路、调幅电路、滤波电路和积分电路的设计。

同时还包括键盘接口。

系统的软件主要是启动和初始化8051，然后处理键盘输入的频率控制字和相位控制字，并将其转换为32位的二进制数的控制字，最后并行递交给AD9850并启动AD9850，让它实现从正弦查询表中取数产生波形再输出。

2.方案设计2.1 DDS的基本原理1971年，美国学者J. Tierncy, C. M. Rader和B. Gold提出了以全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成原理。

限于当时的技术和器件水平，它的性能指标尚不能与已有的技术相比，故未受到重视。

近20年间，随着技术和器件水平的提高，一种新的频率合成技术——直接数字合成频率合成（DDS）得到了飞速的发展，它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的佼佼者。

DDS基本原理图如图1所示，DDS由相位累加器，只读存储器，数模转换器DAC及低通滤波器组成。

以合成正弦波为例，幅值表ROM中存有正弦波的幅值码，相位累加器在时钟f c的触发下，对频率控制字K进行累加，相位累加器输出的相位序列（即相码）作为地址去寻址ROM，得到一系列离散的幅度编码（即幅码）。

基于单片机的DDS信号发生器设计毕业论文

摘要本文首先介绍了信号发生器的发展以及直接数字频率合成技术(DDS)的现状和发展趋势，然后介绍了DDS的原理结构及其主要构成部分。

再根据系统的要求，比较合理地采用了DDS技术，以单片机AT89S52和AD9850芯片为核心，设计了一种结构简单性能优良的信号发生器。

最后详细分析了该信号发生器的系统结构，软硬件设计和具体电路实现。

信号发生器的硬件部分包括三个模块,分别是单片机主控制模块，DDS模块和信号频率显示模块。

软件部分主要开发基于单片机AT89S52的数据处理和控制程序，以及信号发生器的外部通信程序。

最终完成实验电路板的制作，并通过电路板的调试，实现电路工作正常。

根据系统的最终测试结果可知该信号发生器具有输出信号波形精度高，频带宽等特点。

关键词：信号发生器；DDS；AT98S52；AD9850；频率；ABSTRACTThis article describes the development of the signal generator, the status and development trends of direct digital frequency synthesis (DDS) technology at first, then introduces the principle of DDS structure and its main components. According to system requirements, more rational use of DDS technology, single-chip AT89S52 and AD9850 chip as the core, has designed a simple structure and excellent performance of the signal generator. Finally, there is a detailed analysis of the signal generator system architecture, hardware and software design and specific circuit implementation. The hardware portion of the signal generator consists of three modules, namely, single-chip main control module, DDS module and signal frequency display module. Some of the major software development based on MCU AT89S52 data processing and control procedures, as well as external communication signal generator program. Completing the pilot circuit board production, and through the debug board to realize the circuit is working properly. According to the results of final test, the system shows that the output signal waveform signal generator has high accuracy, bandwidth and other characteristics.Keywords: Signal Generator; DDS; AT98S52; AD9850; Frequency目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................................. I I 第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的主要研究目的和意义 (1)第2章 DDS简介 (3)2.1 DDS结构 (3)2.2 频率预置与调节电路 (4)2.3 累加器 (4)2.4 控制相位和控制波形的加法器 (5)2.5 波形存储器 (5)2.6 D/A转换器 (5)2.7 低通滤波器 (6)第3章系统整体设计方案 (7)3.1 系统设计原理 (7)3.2 总体设计框图 (7)第4章系统各模块组成 (8)4.1 单片机控制模块 (8)4.1.1 AT89S52单片机介绍 (8)4.1.2 AT89S52功能特性描述 (8)4.1.3 时钟电路 (11)4.1.4 复位电路 (11)4.2 按键控制模块 (12)4.3 LCD显示模块 (13)4.4 AD9850 与单片机连接模块 (13)4.4.1 AD9850简介 (13)4.4.2 AD9850的控制字与控制时序 (16)4.4.3 单片机与AD9850的接口 (18)第5章软件设计与硬件调试 (20)5.1 程序流程图 (20)5.2 软件测试 (21)5.3 硬件电路制作 (21)5.4 硬件电路调试 (22)第6章结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录1 原理图 (30)附录2 主程序代码 (31)第1章绪论1.1 课题背景信号发生器[1]，它是一种悠久的测量仪器，最早出现于十九世纪20年代。

【毕业设计】基于FPGA的DDS信号发生器

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
generators have become increasingly demanding. In recent years, direct digital
synthesizers (DDS) has a frequency resolution because of its high-frequency
I
基于FPGA的DDS波形发生器姓名:张怡专业班级:电子2班指导教师:易诗
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、
analyzer on the results of observation and analysis. By analyzing the results, it show
that the design meets the requirements intended to.
And Proved that using Flex way to programming the FPGA to produce a
technology to become the leader in . Field-programmable gate array (FPGA) design

基于DDS信号发生器毕业设计论文

目录绪论 (1)1 系统设计 (1)1.1方案论证 (2)1.1.1 信号模块 (2)1.1.2 控制模块 (3)1.1.3 显示模块 (4)1.1.4 键盘输入模块 (4)1.1.5 系统各模块的最终方案 (4)1．2理论分析与计算 (5)1.2.1 频率精度计算 (5)1.2.2 DDS的理论分析 (5)1.2.3 DDS的参数计算 (6)2 硬件系统设计 (7)2．1硬件元器件的选用 (7)2.1.1 C8051F020控制芯片简介 (7)2.1.2 AD9954简介 (9)2．2单元硬件电路设计 (13)2.2.1 矩阵(4×4)键盘电路 (13)2.2.2 电源电路 (14)2.2.3 电压调幅电路 (14)2.2.4 方波电路 (14)2.2.5 三角波电路 (15)3 软件系统设计 (16)3.1程序流程图 (16)4 系统测试 (19)4.1仿真测试 (19)4.2指标测试 (19)4.3测试方法 (20)5 结束语 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录一对AD9954编程的主要源程序清单 (25)附录二LCD显示子程序 (35)摘要：随着数字集成电路、微电子技术和EDA技术的深入研究，DDS技术以其有别于其它频率合成技术的优越性能和特点，成为现代频率合成技术中的佼佼者。

根据题目要求，我们以单片机C8051F020芯片和AD9954芯片为核心，辅以必要的模拟电路，设计一台信号发生器，使之能产生正弦波、方波和三角波。

该系统主要由控制模块、信号模块、显示模块、键盘输入模块构成。

仅用单片AD9954就实现了直接数字频率合成技术（DDS），产生稳幅正弦波。

输出的正弦波经过比较电路来实现方波的输出，而三角波则是在方波的基础上通过接入积分电路来实现的。

单片机对内部寄存器控制，AD9954就可以产生一个频谱纯净、频率和相位都可编程控制且稳定性很好的模拟波形，整个系统结构紧凑，电路简单，功能强大，可扩展性强。

波形发生器毕业论文

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：计算机控制专业目录前言 (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。

波形发生器是一种数据信号发生器，在调试硬件时，常常需要加入一些信号，以观察电路工作是否正常。

用一般的信号发生器，不但笨重，而且只发能发出一些简单的波形，不能满足需要。

例如用户要调试串口通信程序时，就要在计算机上写好一段程序，再用线连接计算机和用户实验板，如果不正常，不知道是通讯线有问题还是程序有问题。

毕业设计(论文)-基于DDS的正弦信号发生器的设计

1引言信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。

按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。

信号发生器又称信号源或振荡器，各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。

能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。

在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。

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[7]。

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。

正弦信号发生器的实现方法通常有以下几种：（1）用分立元件组成的信号发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。

（2）采用传统的直接频率合成法直接合成。

利用混频器、倍频器、分频器和带通滤波器完成对频率的算术运算。

由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂，体积庞大，成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。

（3）采用锁相环间接频率合成 (Phase Lock Loop简称PLL)。

虽然具有工作频率高、宽带、频谱质量好的优点，但由于锁相环本身是一个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长。

另外，由模拟方法合成的正弦波的参数(如幅度、频率和相位等)都很难控制，不易实现[2]。

（4）用专用直接数字合成（Direct Digital Synthesize r简称DDS）芯片的信号发生器：能产生任意波形并达到很高的频率。

用随机读/写存储器RAM存储所需波形的量化数据，按照不同频率要求，以频率控制字K为步进对相位增量进行累加，以累加相位值作为地址码读取存在存储器内的波形数据，经D/A转换和幅度控制，再滤波即可得所需波形。

DDS任意波形发生器的设计与实现

DDS任意波形发生器的设计与实现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的高度灵活性使得其适用于DDS任意波形发生器的实现，并且其可重构的特点使得系统可以根据需要进行扩展和改进。

在软件方面，可以使用C语言编写相应的控制程序，以实现对DDS任意波形发生器的控制和调节。

基于dds的毕业设计论文

优于-90 dBc/Hz (Af=50KHz)；
1.3总设计框图
本文的设计框图如下1.1所示：DDS简介
直接数字频率合成技术是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新技术。它在众多领域中都有着广泛的应用。
、C.M.Radar和B.Gold首次提出了直接数字频率合成（DDS---Direct Digital Synthesis）技术的观点。这是一种从相位概念出发的直接合成所需要波形的频率合成技术。同传统的频率合成技术相比，DDS具有优良的频率分辨率、相位变化连续、相位噪声低的优点，因此也非常重要的发展。
△f：相邻两个输出频率之间的间隔，也称为输出间隔频率，或频率步进值。如参考频率不变时，DDS的频率分辨率由相位累加器的位数N来决定。N的值一般比较大，如32位、48位、64位等。在通信系统中波段内的频率通道应该尽可能多，以满足通信的要求，所以希望△f应尽可能的小。DDS合成器则能够做到很低的频率。
在模拟直接频率合成技术、锁相频率合成技术和DDS合成技术中，输出频率的稳定度主要取决于参考频率的稳定度。
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。
关键词：DDS技术；AD9854；信号源；单片机
Research andDesign ofMulti-WaveformGeneratorBased on DDS
结论38
参考文献39
致谢40
附录41
基于DDS的多波形发生器的研究与设计
摘要：DDS器件采用了高速数字电路和高速D/A转换技术，具备了频率转换时间短、相对带宽宽、频率分辨率高、相位输出连续以及相位可快速切换等优点，可以实现对信号的全数字式调试。而且，由于DDS是数字化高密度集成电路产品，芯片体积小、功耗低，因此用DDS构成高性能频率合成的信号源来取代传统的频率信号源是未来的趋势。

基于DDS的波形发生器设计.

基于DDS的波形发生器设计0引言随着信息技术的发展及测试对象不断丰富，现代电子系统对波形发生器也提出了更高的要求。

传统的模拟信号发生器已经不能满足客观要求，急需能产生用户定义波形的仪器。

伴随电子测量技术与计算机技术的紧密结合，一种新的信号发生器——任意波形发生器应运而生，它可产生由用户定义的任意复杂的波形，因而具有广阔的应用发展前景。

目前设计波形发生器的方法通常有三种：(1)传统的直接频率合成技术(DS)。

该类方法能实现快速频率变0 引言随着信息技术的发展及测试对象不断丰富，现代电子系统对波形发生器也提出了更高的要求。

传统的模拟信号发生器已经不能满足客观要求，急需能产生用户定义波形的仪器。

目前设计波形发生器的方法通常有三种：(1)传统的直接频率合成技术(DS)。

该类方法能实现快速频率变换，具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。

但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致其结构复杂、体积庞大、成本昂贵，而且容易产生过多杂散分量。

(2)锁相环式频率合成器(PLL)。

该类技术具有良好窄带跟踪特性，可选择所需频率信号，抑制杂散分量，且省去大量滤波器，有利于集成化和小型化。

但由于锁相环本身是个惰性环节，锁定时间较长，因而频率转换时间较长，且由模拟方法合成的正弦波的参数(如幅度、频率和相位等)都难以定量控制。

(3)直接数字式频率合成器(Direct Digital Fre-quency，DDS)。

该类方法具有高频率稳定度、高频率分辨率以及极短的频率转换时间。

此外，全数字化结构便于集成，输出相位连续，频率、相位和幅度均可实现程控，而且理论上能够实现任意波形。

1 DDS基本原理和特点1．1 DDS基本原理直接频率合成技术实际上是通过将存储的波形数据，通过特定算法，经过高速D／A转换器转换成所需要模拟信号的数字合成技术。

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AbstractWith 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 thehost computer or other device. Retain the sine, rectangle, triangle and other basic premise of the waveform can be output any waveform. The source can be arbitrary waveform generator generates its own micro-controller with a function, but also to regard the host computer or other device data. In this paper, we also raised a host controller and a separate generator design ideas, making human-computer communication more convenient and user friendly. Unlike traditional function generator or arbitrary waveform generator compared to the control of simple design, a rich source of arbitrary waveforms, the resulting waveform with high stability, frequency stability, and high resolution advantages.Key words:direct digital synthesis (DDS); arbitrary waveform generator (AWG); phase accumulator; DAC目录第一章绪论11.1研究背景11.1.1 国外现状11.2任意波形发生器原理21.3DDS基本原理21.4本文的主要容3第二章任意波形发生器设计方案32.1任意波形发生器系统组成32.2改进后的DDS模块与工作原理4第三章波形发生器的主体设计53.1FPGA电路设计63.1.1 PLL和RAM模块的定制73.1.2 通讯模块83.1.3 寄存器控制器模块93.2单片机控制电路设计93.2.1 用户接口模块103.2.2 UART模块113.2.3 2.4G无线模块123.2DAC输出模块与滤波电路的设计12第四章手持式控制终端设计154.1手持式控制终端的硬件选择154.2用户界面的设计164.2.1Put_Gui_Control()函数164.2.3Gui_Selection_Form()函数164.2.4Gui_DropdownMenu()函数17 4.3基本波形控制界面174.4触摸屏的输入校准184.5手绘波形输入界面194.5.1 手绘波形输入194.5.2 手绘波形输出204.6其他任意波形的产生204.6.1 调制波形输出204.6.2 合成波形输出21第五章上位机软件设计225.1上位机波形图形化显示235.2上位机与发生器间的通讯245.3上位机波形数据的导入26结论266.1各项指标参数276.2资源利用情况286.3存在的问题28致29参考文献30附录1第一章绪论1.1 研究背景任意波形发生器是一种能产生任意波形的信号源，它是近年来发展起来的一种信号发生器。

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）AbstractWaveform 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.Keywords：DDS FPGA Waveform Generator-II-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外波形发生器发展现状 (2)1.2.1 波形发生器的发展现状 (2)1.2.2 国内外波形发生器产品比较 (4)1.2.3 研究波形发生器的目的及意义 (5)1.3本文研究主要内容 (5)第2章DDS波形发生器理论介绍 (6)2.1 频率合成技术 (6)2.1.1频率合成技术的发展和分类 (6)2.1.2频率合成技术的技术指标 (7)2.1.3直接数字频率合成技术的现状及应用 (8)2.2 DDS的原理及性能特点 (9)2.2.1 DDS的基本原理 (9)2.2.2 DDS的优点 (11)2.2.3 DDS的缺点 (12)本章小结 (12)第3章 FPGA及其开发环境简介 (13)3.1现场可编程门阵列（FPGA）简介 (13)3.2 Quartus II 8.1集成开发环境简介 (15)3.3 ModelSimHDL语言仿真软件简介 (16)3.4 Verilog-HDL语言简介 (17)3.5 FPGA开发流程 (19)本章小结 (19)第4章DDS波形发生器的FPGA实现 (20)4.1 DDS波形发生器的FPGA设计流程 (20)4.2 DDS波形发生器模块划分 (22)4.2.1 DDS波形发生器顶层模块 (22)-III-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）4.2.2 DDS波形发生器测试模块 (23)4.2.3 DDS波形发生器ROM模块 (25)4.3 DDS波形发生器功能仿真 (25)本章小结 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录1 译文 (31)附录2 英文参考资料 (33)-IV-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）第1章绪论1.1 课题背景直接数字频率合成(Direct Digital Synthesizer，简称：DDS)技术是一种新的全数字的频率合成原理，它从相位的角度出发直接合成所需波形。

AD9854的DDS毕业设计论文.

AD9854的DDS设计论文指导老师：专业：所在学院：所在班级：2014年6月目录1 绪论 (1)1.1 当今频率合成技术分析 (1)1.2 本课题研究目标 (2)1.3 本文主要内容 (2)2 DDS简介 (3)2.1 DDS构成及原理 (3)2.2 DDS的性能参数 (5)2.3 DDS频谱计算 (6)2.4 杂散抑制 (9)3 设计思想及方案 (10)3.1 开发环境与开发系统 (10)3.2 芯片特点及功能介绍 (10)3.2.1 AD9854芯片特点及功能介绍 (10)3.2.2 C8051F500芯片特点及功能 (11)3.3 芯片管脚定义及串行操作 (13)3.3.1 AD9854管脚定义及串行操作 (13)3.3.2 C8051F500管脚定义及操作 (17)3.4 单片机控制AD9854方案可行性分 (19)4 具体设计及系统原理 (21)4.1 具体电路图 (21)4.1.1 AD9854电路图及分析 (21)4.1.2 C8051f500电路图及分析 (23)4.2 整体控制过程 (23)4.2.1 C8051F500控制AD9854的原理 (24)4.2.2 具体软件设计 (26)5 硬件调试 (28)5.1 PCB板的焊接与测试 (28)5.2 整体调试结果 (29)6 结论 (30)6.1 本文内容小结 (30)6.2 其他设计方案 (30)参考文献 (31)摘要现如今，频率合成技术已经步入了DDS即直接数字合成阶段。

作为新一代的频率合成技术，它采用数字控制信号的相位增量技术，可以产生任意波形，它的原理是将待产生的波形根据奈奎斯特量化后存入波形数据存储器，然后由相位累加器来完成对波形数据存储器的寻址工作，在一定的系统时钟下读出，最后用D/A数模转换器转换后得到模拟信号，在经过一些如低通滤波、运算放大等处理得到用户需要的信号。

本文主要内容是在DDS的理论基础上以C8051F500芯片作为主控芯片，利用专用DDS芯片AD9854来产生一个BPSK信号.信号要具有稳定度高，输出频率准确，具有好的抗干扰能力，频率分辨率高等优点。

基于DDS的任意波形发生器设计与实现

基于DDS的任意波形发生器设计与实现基于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。

2.DDS模块的设计DDS模块是该任意波形发生器的核心模块。

根据输入的波形参数信息，DDS模块将根据上述工作原理，计算出相应的相位序列，进而产生对应的波形信号。

3.时钟模块的设计时钟模块用于产生高稳定性的时钟信号，其频率要远高于输出信号的最高频率。

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。

频率合成技术的理论形成于二十世纪三十年代左右，如今已有七十多年的发展史。

波形发生器毕业设计论文-毕业设计

绪论波形发生器是一种广泛应用于电子电路，自动控制和科学实验等领域的信号源。

比如电参量的测量、雷达、通信、电子对抗与电子系统、宇航和严控遥测技术等等，从某种意义上说高品质信号源更是实现高性能指标的关键，很多现代电子设备和系统的功能都直接依赖于所用信号源的性能，因此，高品质信号源被人们喻为众多电子系统的“心脏”。

随着通信、雷达的不断发展，多信号源的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出频率的个数以及信号波形的形状提出越来越多的要求。

为了提高信号源输出频率稳定度，可以采用晶体振荡器等方法来解决。

为了满足频率个数多的要求，可以采用频率合成技术，即通过对频率进行加减乘除运算，可从一个高稳定度和高精确度的标准频率源，产生大量的具有同一稳定度和精确度的不同频率。

运用DDS技术是设计波形发生器的一种通用手段，DDS不仅可以产生正弦波同时也可以产生任意波，这是其他频率合成方式所不具有的特点，任意波在各个领域有着广泛的应用。

通过DDS这种方法产生任意波是一种简单，低成本的方法，通过增加波形点数可以使输出达到很高的精度，这都是其他方法所无法比拟的。

自80年代以来各国都在研制DDS产品，并广泛应用于各个领域。

其中以AD公司的产品比较有代表性。

如AD7008、AD9850、AD9851、AD9852、AD9858等。

其系统时钟频率从30MHz到300MHz不等，其中的AD9858系统时钟更是达到了lGHz。

这些芯片还具有调制功能。

如AD7008可以产生正交调制信号，而AD9852也可以产生FSK、PSK、线性调频以及幅度调制的信号。

这些芯片集成度高，内部都集成了D/A转换器，精度最高可达12bit。

同时都采用了一些优化设计来提高性能。

如这些芯片中大多采用了流水技术，通过流水技术的使用，提高了相位累加器的工作频率，从而使得DDS芯片的输出频率可以进一步提高。

通过运用流水技术在保证相位累加器工作频率的前提下，相位累加器的字长可以设计得更长，如AD9852的相位累加器达到了48位。

毕业设计187基于模拟电路波形发生器设计

前言波形发生器是一种常用的信号源，广泛用于设计和测试、汽车制造、工业、生物医药、传感器仿真、制造模型实验等。

传统的信号发生器采用模拟电路技术，由分立元件构成振荡电路和整形电路，产生各种波形。

它在电子信息、通信、工业等领域曾发挥了很大的作用。

但是采用这种技术的波形发生器电路结构复杂、体积庞大、稳定度和准确度较差，而且仅能产生正弦波、方波、三角波等几种简单波形，难以产生较为复杂的波形信号。

随着微处理器性能的提高，出现了由微处理器、D/A以及相关硬件、软件构成的波形发生器。

它扩展了波形发生器的功能，产生的波形也比以往复杂。

实质上它采用了软件控制，利用微处理器控制D/A,就可以得到各种简单波形。

但由于微处理器的速度限制，这种方式的波形发生器分辨率较低，频率切换速度较慢。

本设计拟订开发基于Matlab和EDA技术的波形发生器，它用高速存储器做查询表，通过数字形式存入的波形，再通过高速D/A转换器对存储器的波形进行合成。

只要改变FPGA中查找表数据就可以产生任意波形，因而具有相当大的灵活性。

随着我国四个现代化和经济发展，我国在科技和生产各领域都取得了飞速的发展和进步，同时这也对相应的测试仪器和测试手段提出了更高的要求，而波形发生器已成为测试仪器中至关重要的一类，因此在国内发展波形发生器具有重大意义和实际价值。

例如，它能模拟编码雷达信号、潜水艇特征信号、磁盘数据信号、机械振动瞬变过程、电视信号以及神经脉冲之类的波形，也能重演由数字示波器(DSO)捕获的波形等。

本课题的研究由我及李慧同学共同完成，本人主要利用FPGA产生波形进行仿真与测试，波形数据由来在李慧同学努力下实现的。

由于我的能力和水平有限，论文中肯定会有不妥之处和错误，恳请老师和同学提出批评和改进意见。

第1章波形发生器方案设计第1.1节基于模拟电路波形发生器设计方案正弦波振荡电路是用来产生一定频率和幅度的正弦波信号，输出单一频率的正弦波，是应用最广泛的振荡器。