任意波形发生器的一种快速设计与实现
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进步，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。
而该外部电路毗连到输出端口，可以控制输出的幅值以及频率，从而生成所需的任意波形。
在过程中，需要思量多个关键因素。
起首，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区分率降低，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思量到输入的频率、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依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整。
是一个综合性的工程项目，需要对电路设计、硬件描述语言、数字信号处理等方面有深度的了解和精通。
利用Labview实现任意波形发生器的设计
沈阳理工大学课程设计专用纸No I1 引言波形发生器是一种常用的信号源，广泛应用于通信、雷达、测控、电子对抗以及现代化仪器仪表等领域，是一种为电子测量工作提供符合严格技术要求的电信号设备。
随着现代电子技术的飞速发展，现代电子测量工作对波形发生器的性能提出了更高的要求，不仅要求能产生正弦波、方波等标准波形，还能根据需要产生任意波形，且操作方便，输出波形质量好，输出频率范围宽，输出频率稳定度、准确度及分辨率高，频率转换速度快且频率转换时输出波形相位连续等。
可见，为适应现代电子技术的不断发展和市场需求，研究制作高性能的任意波形发生器十分有必要，而且意义重大。
波形发生器的核心技术是频率合成技术，主要方法有：直接模拟频率合成、锁相环频率合成(PLL)，直接数字合成技术(DDS)。
传统的波形发生器一般基于模拟技术。
它首先生成一定频率的正弦信号，然后再对这个正弦信号进行处理，从而输出其他波形信号。
早期的信号发生器大都采用谐振法，后来出现采用锁相环等频率合成技术的波形发生器。
但基于模拟技术的传统波形发生器能生成的信号类型比较有限，一般只能生成正弦波、方波、三角波等少数的规则波形信号。
随着待测设备的种类越来越丰富，测试用的激励信号也越来越复杂，传统波形发生器已经不能满足这些测试需要，任意波形发生器（AWG)就是在这种情况下，为满足众多领域对于复杂的、可由用户自定义波形的测试信号的日益增长的需要而诞生的。
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输出频率较低。
目前的任意波形发生器普遍采用DDS(直接数字频率合成)技术。
基于DDS技术的任意波形发生器(AWG)利用高速存储器作为查找表，通过高速D／A转换器对存储器的波形进行合成。
基于FPGA实现的任意波形发生器的设计与研究
ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆ ｓｍ ｌ ｐ ｒ ｔ ｏ ｎ ｉｈ ｄ ｇ ｅ ｆ ｉｔ ｇ ａ ｉｎ ｃ ａ ａ ｔｒ ｓ ｉ ｓｂ ｔ ａ ｓ ａ ｄ ｕ ｔ ｂ ｅ ｆ ｅｕ ｎ ｙ ｄ ａ ｔ ｇ ｓｏ ｉｐ ｅ ｏ ｅ ａ ｉｎ ａ ｄ ｈ ｇ ｅ ｒ ｅ ｏ ｎ ｅ ｒ ｔ ｏ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｃ ｕ ｌｏ ｈ ｓａ ｊ ｓａ ｌ ｒ ｑ ｅ ｃ
本文的重点 。Ｄ Ｓ 电路工作 时首先对 需要的波形进行采样， Ｄ
将 采样数值存入波形存储器作 为查 找表 ，然 后再通过查找表 将 数据 读 出来 ，经过 Ｄ Ａ转换器转化成模拟信 号，并通过低 ／ 通 滤波器将 Ｄ Ｃ 转换器输 出的阶梯波 转换成光 滑的连续 信 Ａ
号 。Ｄ Ｓ电路 的基 本 结 构 一 般 包 括 以下 几 部 分 ：相 位 累 加 器 、 Ｄ
３ 基于 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ的 Ｄ Ｓ电路的实现 Ｄ
３ １ＤＤ 的 结构 ． Ｓ
境下的时序约束分析工具分析可知， 采用此结构 的 ３ 位相位 ２ 累加器的数据累加延时 比普通结构的进位 累加器 的数据延 时 减小 了一倍，提高 了 Ｄ Ｓ的相位 累加速度 。 Ｄ
Ｄ Ｓ 电路 的实现 是整个硬件 系统设计的关键所在，也是 Ｄ
设计 。
２１ 硬件设计方案 ．
在任 意波形发 生器 的组成部分 中，硬件系统是整个系统 的核心。它包括波形 生成 电路 ，处理器 、存储器、接 口控制 模块、波 形选择 电路以及系统硬件控制模块等 电路 ，其它模
块通过相关接 口与其连接 ，构成 了一个完整 的硬件系统 。
２ 硬件
基于 Ｄ Ｓ技术实现波形发生器 的方法主要有 以下两种 ： Ｄ
３ ２ １ 相 位 累 加 器 的 设 计 ．．
基于模拟IC测试的任意波形发生器设计与实现
任 意 波 形发 生 器 输 出信 号 的 高精 度 。 任 意 波 形发 生 器 波 形 数 据 存 储 深 度 最 大 可达 １ ２ ８ ＭＢ ． 采样精度为 １ ６住 ． 最 高 采
样 率 可迭到 １ ６ ０ ＭＨｚ ， 输 出信 号 频 率 为 １ Ｈｚ 一 １ ＭＨ ｚ ， 峰峰 值 范 围为 ２ ０ ｍ Ｖ～ ２ ０ Ｖ， 幅 度偏 置 范围为± ２ ． ５ Ｖ。 精 度 可
ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｕ ｐ ｔ ｏ １ ６ ０ ＭＨｚ ，ｔ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ １ Ｈｚ一１ ＭＨｚ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ａ ｋ — ｐ ｅ ａ ｋ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｉ ｓ ２ ０ ｍＹ－ ２ ０ Ｖ， ａ ｍｐ ｌ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｏ ｆ ｆ ｓ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｉ ｓ± ２ ． ５ Ｖ．ａ ｍｐ ｌ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ± ０ ． １ ｄ Ｂ ． Ａｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｃ ａ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｓ ｆ ｙ
达明该 设 计 满足 模 拟 Ｉ Ｃ 测 试仪 的 项 目要 求 。
关键 词 ：模 拟 Ｉ Ｃ测 试 仪 ；任 意 波 形 发 生 ；数 模 转 换 器 ；Ｆ Ｐ ＧＡ
中 图分 类号 ： Ｔ Ｎ ４ ７
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：１ ６ ７ ４ — ６ ２ ３ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ６ — ０ ０ ８ ５ — ０ ４
基于System Generator的任意信号发生器的设计与实现
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｒｂｉｔｒａｒｙ Ｓｉｇｎａｌ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
ＮＩ Ｆａｎｇ－ｙｉｎｇ，ＬＡ Ｎ Ｈ ａｏ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｈｕｎａｎ Ｎ ｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８１，Ｃｈｉｎａ）
等 ，得 到频 谱很纯 可控 信号 波形 ；信 号调 理 电路对输
出波形 的幅度进行 监测 ，反馈 数据 给微处 理器 ，进行
波形 幅度 的调节操 作 。
＝ ＝ ＝ ＝ 一 ｒ… … … … … … ～ … … … …
Ａｂｓｔｒａｃｔ．Ａ ｓｅｌｆ—ｄｅｓｉｇｎｅｄ Ｄ ＤＳ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂａｓｅｄ Ｏｎ ＦＰＧＡ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗ ｈｉｃｈ ｕｓｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔ ｄｉｇｉｔａｌ ｆｒｅｎｑｕｅｎｃｙ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（ＤＤＳ） ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｍ ＡＴＬＡＢ Ｓｉｍ ｕｌｉｎｋ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏｏｌ ｂｙ Ｘｉｌｉｎｘ Ｃｏｍ ｐａｎｙ．Ｔ ｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｉｇｎａｌ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｏｆ ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｓｉｇｎａｌ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｉｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔ ｈｅ ｄｉｓｔｏｒ— ｔｉｏｎ ｉｓ ｓｍ ａｌｌ ａｎｄ ｈａｓ ａｄｖａｎｔａｎｇｅ ｉｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｙｓｔｅｍ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｓｉｇｎａｌ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ；ＦＰＧＡ ；ＤＤＳ
１ ＤＤＳ的 基 本 原 ห้องสมุดไป่ตู้
波形 发生器 的 系统 组 成 如 图 １，从 图 中可 以看 出 ＤＤＳ的 由相 位 累 加器 、波形 ＲＯＭ 、Ｄ／Ａ 转 换 器 和低通 滤 波 器 四个 部 分组 成 ＿２］。其 中 Ｋ 是 频 率 控 制字 、ｆｃ为参 考 时钟频 率 ，Ｎ 为相 位 累加 器 的字 长 ， ｆ０为输 出信 号 频 率 。相位 累加 器 在 时钟 ｆｃ的控 制 下 以步 长 Ｋ 作 累加 ，输 出 的 Ｎ位 二进制 码 ，当 Ｒ０Ｍ 地址线 上 的地 址 （相位 ）改 变 时 ，数 据 线 上 输 出相 应
波形发生器的设计实验报告
波形发生器的设计实验报告波形发生器是一种用于产生各种波形信号的仪器或设备。
它常常被用于电子实验、通信系统测试、音频设备校准等领域。
本文将介绍波形发生器的设计实验，并探讨其原理和应用。
波形发生器的设计实验主要包括以下几个方面：电路设计、元件选择、参数调整和信号输出。
首先，我们需要设计一个合适的电路来产生所需的波形。
常见的波形包括正弦波、方波、三角波等。
根据不同的波形要求，我们可以选择适当的电路结构和元件组成。
例如，正弦波可以通过RC电路或LC电路实现，方波可以通过比较器电路和计数器电路实现，三角波可以通过积分电路实现。
在元件选择方面，我们需要根据设计要求来选择合适的电阻、电容、电感等元件。
这些元件的数值和质量对波形发生器的性能和稳定性起着重要的影响。
因此，我们需要仔细考虑每个元件的参数，并选择合适的品牌和型号。
参数调整是波形发生器设计实验中的关键步骤之一。
我们需要根据设计要求来调整电路中各个元件的数值和工作状态，以确保所产生的波形符合要求。
参数调整需要依靠实验数据和仪器测量结果来进行，同时也需要运用一定的电路分析和计算方法。
信号输出是波形发生器设计实验的最终目标。
在设计过程中，我们需要确保所产生的波形信号能够正确输出，并具有稳定性和准确性。
为了实现这一目标，我们可以使用示波器等仪器来对输出信号进行检测和分析，并根据需要进行调整和优化。
波形发生器具有广泛的应用领域。
在电子实验中，波形发生器常常被用于产生各种测试信号，用于测试和验证电路的性能和功能。
在通信系统测试中，波形发生器可以产生各种模拟信号，用于测试和校准通信设备。
在音频设备校准中，波形发生器可以产生各种音频信号，用于校准音频设备的频率响应和失真特性。
波形发生器的设计实验是一个涉及电路设计、元件选择、参数调整和信号输出的复杂过程。
在实验中，我们需要仔细考虑每个步骤的要求，并根据实际情况进行调整和优化。
通过合理的设计和实验验证，我们可以获得稳定、准确的波形信号，满足各种应用需求。
基于Verilog实现的DDS任意波形发生器
河海大学计算机与信息学院（常州）课程设计报告题目简易直接数字频率合成器前端设计专业、学号电科**********授课班号275901学生姓名毛石磊指导教师单鸣雷完成时间2013-6-28课程设计（报告）任务书（理工科类）Ⅰ、课程设计（报告）题目：简易直接数字频率合成器（DDS）前端设计Ⅱ、课程设计（论文）工作内容一、课程设计目标1、培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力以及同组之间合作的能力；2、学习直接数字频率合成器（DDS）相关知识，进行系统构架设计、模块划分和算法分析，并使用Verilog HDL设计一简易直接数字频率合成器，要求具有根据输入的控制字的不同输出不同频率的正弦信号的功能；3、能够对分析、测试、解决实际的数字电路问题加深理解，学以致用，增强动手能力，为今后能够独立进行设计工作打下一定的基础；二、研究方法及手段应用1、学习直接数字频率合成器（DDS）相关知识，确定电路需要实现的功能，分别编写各个功能模块，主要有相位累加器模块、正弦查询表模块和主模块；2、利用仿真软件测试各个模块功能的正确性；3、将各模块综合起来，实现整体功能并采用软件验证；三、课程设计预期效果1、完成实验环境搭建；2、完成DDS的功能设计与综合；3、完成modelsim软件仿真，确定程序代码正确性；4、在理论学习和具体实践中达到对DDS的正确理解。
学生姓名：毛石磊专业年级：电子科学与技术2010级摘要直接数字频率合成技术(Direct Digital Synthesize，DDS)是继直接频率合成技术和锁相式频率合成技术之后的第三代频率合成技术。
它采用全数字技术，并从相位角度出发进行频率合成。
目前，DDS的设计大多是应用HDL(Hardware Description Language)对其进行逻辑描述，整个设计可以很容易地实现参数改变和设计移植，给设计者带来很大的方便。
Verilog HDL就是其中一种标准化的硬件描述语言，它不仅可以进行功能描述，还可以对仿真测试矢量进行设计。
基于FPGA的任意波形发生器的设计
基于FPGA的任意波形发生器的设计
乐春峡;王雁平
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2008(031)001
【摘要】介绍了一种基于单片机控制,采用DDS技术,利用FPGA芯片来实现以DDS模块为核心的任意波形产生系统的形成过程.该波形产生系统所产生的波形种类齐全、频率分辨率高、带宽宽,同时实现了信号的调相功能.本文主要介绍了此系统核心模块的设计过程,并给出了具体的理论数据分析和实验结论.
【总页数】3页(P51-53)
【作者】乐春峡;王雁平
【作者单位】西安科技大学,电控学院,陕西,西安,710054;西安邮电学院,陕西,西安,710061
【正文语种】中文
【中图分类】TP274
【相关文献】
1.基于FPGA的任意波形发生器设计与研究 [J], 张严;洪远泉
2.基于国产FPGA及DAC的任意波形发生器的设计 [J], 高野军;武福存
3.基于FPGA和SD卡的任意波形发生器设计 [J], 王洁;陆正刚;龚健
4.基于FPGA实现的任意波形发生器的设计与研究 [J], 王玥
5.基于FPGA的任意波形发生器的设计与实现 [J], 韩旭;郑磊
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eda实训报告
湖北轻工职业技术学院电子设计自动化实训报告题目任意波形发生器系部信息工程系专业电子信息工程技术班级 09电信姓名曾珍学号 0903021133指导教师赵欣2011年 06 月26日目录引言 (3)第一章电路原理 (4)工作原理 (4)芯片介绍 (6)CPLD资料 (6)AD558 资料 (6)第二章电路设计与调试 (9)正弦波 (9)方波 (11)三角波 (12)第三章结果与结论 (14)第四章心得与体会 (15)第五章致谢 (15)第六章参考文献 (16)第七章附录 (16)程序 (16)引言随着计算机与微电子技术的发展，电子设计自动化EDA领域已成为电子技术发展的主体，数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。
推动该潮流发展的引擎，就是日趋进步和完善的CPLD(Complex Programmable Logic Device)设计技术。
而电子设计自动化，是近几年迅速发展起来的将计算机软件、硬件、微电子技术交叉运用的现代电子设计学科，随着电子技术的发展及缩短电子系统设计周期的要求，EDA技术得到了迅猛发展。
其中EDA设计语言中的VHDL语言是一种快速的电路设计工具，功能涵盖了电路描述、电路合成、电路仿真等三大电路设计工作。
该数字电压表的电路设计，正是用VHDL语言完成的。
此次设计主要应用美国Altera公司自行设计的一种CAE软件工具，即Max+PlusⅡ软件。
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。
用E2000/L的波形发生器功能，就可以定义串口数据。
通过逻辑探勾输出，调试起来简单快捷。
现在对EDA的概念或范畴用的很宽。
任意波形发生器的一种快速设计与实现
仪器设备研制与应用任意波形发生器的一种快速设计与实现龚向东1,3,刘春平1,3,黄虹宾2,3(1.深圳大学电子科学与技术学院,广东深圳 518060; 2.深圳大学机电与控制工程学院,广东深圳 518060; 3.深圳市微纳光子信息技术重点实验室,广东深圳 518060)摘 要:采用直接数字频率合成(DDS)技术,在基于F PGA (field pr og rammable gate arr ay)的可编程片上系统(SOP C)和M atlab 平台上设计实现了一种任意波形发生器,任意波形数据通过M at lab 的图形用户界面产生并传送到FP GA 片上R AM 存储器中,DD S 模块对RA M 的寻址操作实现波形数据输出,并通过片外的数/模转换电路产生模拟波形信号。
该波形发生器的设计实现周期短,输出波形平滑、稳定。
关键词:任意波形发生器;可编程片上系统;M at lab;直接数字频率合成中图分类号:T N 710 文献标志码:A 文章编号:1002 4956(2010)10 0066 03Rapid prototyping of an arbitrary waveform generatorGong Xiangdong 1,3,Liu Chunping 1,3,H uang H ongbin2,3(1.Co llege o f Electro nic Science and T echno log y,Shenzhen U niver sity,Shenzhen 518060,China; 2.Co lleg e of M echatro nics and Co nt rol Engineer ing,Shenzhen U niversity,Shenzhen 518060,China)Abstract:A n ar bitrar y wav efo rm generato r (AW G)is designed and implemented o n FP GA based SO PC and M atlab platfo rms with direct digital sy nthesis(DDS)techniques,wher e arbitr ary w avefor m data are generated w it hin a M at lab based g raphic user interface pr og ram and then transmitted into an RA M memor y on FPG A chip.By DDS mo dule addr essing to the RA M ,the w avefo rm data are outputted t o a D/A cir cuit o ff chip,w ith w hich required analogue w avefor m is obtained.Besides o f sho rt tur n around time fo r design and implementa tion,the A WG has smoo th and stable wavefo rm o utput.Key words:ar bitra ry w avefo rm g ener ator;system on pro gr ammable chip;M atlab;dir ect dig ita l synthesis收稿日期:2009 11 19 修改日期:2010 03 31基金项目:深圳市微纳光子信息技术重点实验室开放基金(200803)作者简介:龚向东(1956 ),男,江西省新余市人,硕士,教授,主要从事光电技术教学和科研工作.DE2是Altera 公司和友晶科技公司合作推出的一种基于FPGA (field programmable g ate array )的可编程片上系统(SOPC)实验/开发平台[1],目前国内许多高校都建有以此为基础的EDA/SOPC 实验室。
高斯白噪声任意波形发生器设计实验研究
高斯白噪声任意波形发生器设计实验研究作者：徐烁麦启明来源：《数字技术与应用》2010年第08期摘要:采用赛普拉斯公司的混合信号可编程片上系统芯片PSoC和直接数字合成频率原理,通过PsoC Desiner集成开发平台,充分利用芯片灵活的模块化资源,设计出了一种基于PSoC硬件可调带宽和功率的任意波形发生器。
创新之处在于利用一片芯片实现整个系统DDS原理的全部功能,系统电路具有结构简单、实用性强、可靠性高及便携等优点,系统结构得以简化并减少了调试时间。
本系统具有较强的应用价值。
关键词:噪声发生器PsoCm序列单芯片直接数字合成频率Box-Muller变换中图分类号:TN88 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2010)08-0081-02在通信、建筑、机械制造、自动控制、工业测量和航空航天等各领域中普遍存在着随机噪声,其中最为常见的高斯白噪声常对实际应用造成严重危害。
为了克服噪声的影响,在使用前应对设备进行抗噪声模拟,因此,需要人工产生高斯白噪声。
在各行各业中广泛采用波形发生器作为信号源,以获取具有良好特性的高斯白噪声。
现代新型信号发生器的研制都采用直接数字频率合成(DDS)技术进行[1],这种技术是第三代频率合成技术的标志,主要特点是计算机参与频率合成,既可以用软件来实现,也可以用硬件来实现,或者以二者结合方式实现。
随着现代科学的发展,半导体芯片的集成度越来越高,系统趋于小型化。
本系统是基于美国赛普拉斯半导体公司的可编程系统芯片PSoC平台[2,3],通过调用片上的系统模块,利用线性同余法和Box-Muller变化为核心开发出的单片系统。
PSoC Designer是PSoC的集成开发环境,它支持C语言和汇编语言编译,采用模块化设计思想,设计时用户选择应用模块后,放置到可编程模拟和数字模块阵列中,进行配置和连线后,即可完成系统设计。
1 m序列由于在实际应用中很难产生真正的随机序列,所以通常用伪随机数列来替代。
任意波形发生器设计
任意波形发生器设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN学号：毕业设计题目：任意波形发生器设计作者刘慧届别2016院部物理与电子学院专业电子科学与技术指导老师易立华职称副教授完成时间摘要任意波形发生器(Arbitrary Waveform Generator,AWG)作为一种多波型的信号发生器，它不仅可以产生锯齿波、正弦波等常规波形，而且还能表现出载波调制的多样化特点，使波形发生调幅、调相、调频和脉冲调制等。
甚至能利用计算机软件实现波形的编辑，生成用户所需要的任意波形。
任意波形发生器广泛应用于自动控制、电子电路和科学试验领域，是一款给电子测量工作提供符合技术要求的电信号设备。
因此在各个领域都得到迅猛的发展。
本论文设计一款任意波形发生器，该系统由输入模块、FPGA模块、DAC数模转换模块、显示模块4个部分组成。
该设计将虚拟化的仪器技术、串行总线接口技术和直接数字频率合成技术完美地结合在一起，以现场可编程门阵列（FPGA）作为硬件基础，然后再通过逻辑设计、系统软件设计和系统硬件电路设计，实现了一款基于直接数字频率合成技术的低成本、便携式、可扩展的可立即使用的任意波形发生器。
关键词：数字频率合成器；verilog；FPGA；仿真AbstractArbitrary waveform generator (Arbitrary Waveform Generator,AWG) is a multi wave signal generator. It can not only generates a sawtooth wave, sine wave and so on conventional waveform and the diversification of the modulated carrier, so that the waveform occurrence amplitude modulation, phase modulation, frequency modulation and pulse modulation. Can even use computer software to realize the waveform of the editor, the user needs to generate arbitrary waveform. Arbitrary waveform generator is widely used in the field of automatic control, electronic circuit and scientific experiment. It is an electrical signal equipment which meets the technical requirements for electronic paper designs an arbitrary waveform generator, which is composed of 4 parts, input module, FPGA module, DAC module and display module. The design the virtual instrument technology, serial bus interface technology and direct digital frequency synthesis technology perfect combination together, convertible to field programmable gate array (FPGA) as the basis of hardware, and then through the logic design, system software design and the hardware circuit design, and the implementation of a arbitrary waveform generator based on direct digital frequency synthesis technology of low cost, portable, scalable and can be immediately used.Keywords: Digital frequency synthesizer; Verilog; FPGA;Simulation目录摘要................................................................................................. 错误!未定义书签。
单片机波形发生器设计
单片机波形发生器设计引言：波形发生器是一种电子仪器，可用于产生不同类型的电子波形。
在电子系统设计和实验中，波形发生器起着至关重要的作用。
传统的波形发生器通常有很多旋钮和开关，而现代的波形发生器则大多通过单片机或其他微控制器来实现。
本文将介绍如何通过单片机设计一个简单的波形发生器。
设计方案：1.硬件设计：单片机选择常见的8051系列单片机，因为其性能稳定、功能强大且易于编程。
可以使用Keil等集成开发环境进行程序编写。
电路主要由单片机、晶振、电源电路、按键和LCD显示屏组成。
2.基本波形发生：首先，我们需要设计一个能够产生基本波形的波形发生器。
单片机通过PWM（脉宽调制）技术来实现波形发生。
通过改变脉冲的占空比，可以产生不同频率的方波。
通过将方波依次通过RC滤波电路和运算放大器，可以得到正弦波和三角波。
运算放大器可以选择常见的OPA2134等。
3.频率调节和触发方式：波形发生器需要能够实现频率的调节和触发方式的选择。
频率的调节可以通过旋钮或按键来实现。
可以通过改变控制单片机的定时器参数来改变频率。
触发方式可以选择为外部触发或内部触发，通过开关来实现切换。
4.显示：为了方便用户观察波形，我们可以在电路中添加LCD显示屏。
通过编写程序，可以在显示屏上实时显示波形的参数和波形形状。
5.扩展功能：在基本波形发生器的基础上，可以进一步扩展功能。
例如，可以添加DAC芯片，实现更精确的波形输出。
还可以通过增加存储器，实现波形的存储与回放。
另外，还可以添加数字接口，实现与计算机的通信和控制。
总结：通过单片机设计的波形发生器具有灵活性和可扩展性强的优点。
通过改变软件程序，可以实现不同类型的波形输出，满足不同实验和设计的需求。
注：本文中字数未满1200字，请根据实际需要进行补充。
基于SOPC的任意波形发生器设计
基于SOPC的任意波形发生器设计
杨克琪
【期刊名称】《《可编程控制器与工厂自动化(PLC FA)》》
【年(卷),期】2008(000)010
【摘要】基于SOPC技术的任意波形发生器设计。
该任意波形发生器采用了FPGA+USB通信芯片的硬件构架,具有即插即用的特性,能实现两路可调相位差的任意波形输出,波形频率分辨率达到0.1Hz。
另外还可以通过PC端软件编辑任意波形数据,用USB接口下载到SOPC系统上用于产生任意波形,设计中对DDS的结构进行了改进,使其可以在波形切换时实现平滑输出。
【总页数】3页(P101-103)
【作者】杨克琪
【作者单位】武汉理工大学自动化学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.基于SOPC的任意波形发生器人机交互系统设计 [J], 魏丽娟;肖铁军;郎沁争
2.基于SOPC的任意波形发生器的设计 [J], 侯锡立;靳鹏云
3.基于LAN的八通道任意波形发生器设计与实现 [J], 盘书宝
4.基于多语言混合编程的任意波形发生器软件系统设计 [J], 滕友伟
5.基于LabVIEW和SOPC的任意波形发生器设计 [J], 刘畅;张立成;蒋宏;杭亦文
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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。
任意波形函数信号发生器 任意波形长度
任意波形函数信号发生器任意波形长度
任意波形函数信号发生器（也称为任意波形发生器或AWG）是一种设备，
可以生成多种不同形状的波形，包括正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
这些波形可以用于各种不同的应用，例如测试和测量、信号处理、电子通信等。
关于任意波形长度的问题，这主要取决于所使用的设备和技术。
一般来说，任意波形函数信号发生器的输出信号长度是有限的，这通常由设备的内存大小或可用的数据存储容量决定。
一些高端的任意波形函数信号发生器可能具有更大的内存和数据存储容量，因此可以生成更长的波形。
对于需要生成非常长波形的情况，可能需要使用多个设备或通过其他方式解决，例如将波形分成多个部分并在多个设备上生成，或者使用具有更大内存和数据存储容量的设备。
以上内容仅供参考，如需更准确的信息，建议查阅任意波形函数信号发生器的产品说明或向相关厂商咨询。
波形发生器的硬件设计与软件实现
３ 系统软 件结构 图
的 电路的能力。最终要求学生 自己设计、 安装 、 调试 完成有一定规模的微机应用系统。下面对课程设计 的一个选题 一 波形发生器的硬件与软件的实现做 一
一
波形发生器 由以下四部分组成 ：
具体介绍 。
图 １ 波形发生器的系统框图
１ 波形发生器的技术指标
应能输出多种标准波形 ， 如方波 、 正弦波 、 三角
０ 引言
我系大三的学生在学过微机原理及应用、 口、 接
建一个周期的非规则 波形或者用 函数描述的波形
等 要求输 出的波形频率和幅度均可进行调整 ， 并能
够脱机工作 波形发生器的人机界面要清晰美观 ， 且 软件基础和 电子线路、 数字 电路等先修课程后 ， 还要 便于操作 。 经历非常重要的一项教学环节～ 课程设计。学生 一 ２ 系统总体硬件框图 将 已学到的上述 知识点进行综合应用， 完成具体 的 微机应用系统设计。 通过课程设计 ， 使学生学会将相 波形发生器的系统组成框 图如图 １ 所示 。图中
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１波形存储器 ）
存储各种 波形数据， Ｓ Ａ 芯片组成。 由 Ｒ Ｍ ２波形变换器 ） 将波形存储器中的波形数据转换成模拟信号输
渡、 锯齿渡等 ， 还可 以输出任意波形 ， 即可用 鼠标创
任意波形发生器
任意波形发生器
任意波形发生器是现代电子测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，它的功能远比函数发生器强，可以产生各种理想及非理想的波形信号，对存在的各种波雷达、导航、宇航等领域。
形都可以模拟，广泛应用于测试、通信、雷达、导航、宇航等领域。
本文介绍DDS任意波形发生器的设计。
任意波形发生器的功能
任意波形发生器既具有其他信号源的信号生成能力，又可以通过各种编辑手段产生任意的波形采样数据，方便地合成其他信号源所不能生成的任意波形，从而满足测试和实验的要求。
任意波形发生器的主要功能包括：
（1）函数发生功能
基础实验中，为了验证电路功能、稳定性和可靠性，需要给它施加理想波形，任意波形发生器能替代函数发生器提供正弦波、方波、三角波、锯齿波等波形，还具有各种调制和扫频能力。
利用任意波形发生器的这一基础功能。
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任 意 波形 发 生器 的一 种 快 速 设 计 与 实现
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第 ２ 卷 ７
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