基于FPGA的信号发生器开题报告
基于FPGA的函数信号发生器—开题报告.docx
幅度调制
图1DDS原理框图
DDS的工作过程为:频率控制字在每个时钟周期累加一次，得到的柑位值被送到ROM中対 其进行查农,ROM将相位值转换为与Z对应的幅度值，该数字化的幅度值序列经数模转换和 低通滤波后得到所需的输出频率。
DDS主要山相位累加器、波形存储器、数模转换器DAC以及低通滤波器LPF组成。
三、预计达到目标
掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统的方法，熟悉并掌握采用X订inx_ISE软 件开发可编程器件的过程，利用Xilinx公司的Spartan-3E FPGA芯片设计一个函数信号发 生器°能输出止弦波、矩形波、三角波、锯齿波等。输出信号的频率、幅度等均可调°
四、关键理论和技术
1.
FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用 集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路血出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原 有可编程器件门电路数有限的缺点。
基于fpga 开题报告
基于fpga 开题报告基于FPGA 开题报告一、引言随着科技的不断进步和发展，FPGA（Field-Programmable Gate Array）作为一种可编程逻辑器件，正在被广泛应用于各个领域。
FPGA具有高度的灵活性和可重构性，使得它成为了许多应用中的理想选择。
本文将从FPGA的基本原理、应用领域和未来发展等方面进行探讨。
二、FPGA的基本原理FPGA是一种可编程逻辑器件，它由大量的逻辑单元和可编程的连线资源组成。
这些逻辑单元可以根据设计者的需求进行编程和配置，从而实现各种不同的功能。
与ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）相比，FPGA具有更高的灵活性和可重构性，因为它可以在设计完成后进行重新编程，而无需重新制造硬件。
三、FPGA的应用领域1. 通信领域：FPGA可以用于实现各种通信协议和算法，如网络路由、调制解调器和无线通信等。
其可编程性使得它能够适应不同的通信标准和需求，同时具备较高的性能和可靠性。
2. 图像处理领域：FPGA在图像处理中有着广泛的应用。
由于其并行处理的能力和高速计算的特点，FPGA可以实现实时图像处理和图像识别等功能。
在医学影像、监控系统和机器视觉等领域，FPGA的应用正发挥着越来越重要的作用。
3. 数字信号处理领域：FPGA可以用于实现各种数字信号处理算法，如滤波、变换和编码等。
其高速计算和可编程性使得它成为了数字信号处理的理想平台。
在音频处理、雷达信号处理和视频编码等方面，FPGA的应用正在不断拓展。
四、FPGA的未来发展1. 高性能计算：随着FPGA计算资源的不断增加和架构的不断改进，FPGA在高性能计算领域的应用将会越来越广泛。
相比传统的CPU和GPU，FPGA具有更高的并行计算能力和更低的功耗，可以实现更高效的计算。
2. 人工智能：FPGA在人工智能领域的应用也备受关注。
由于人工智能算法的特殊性，FPGA的可编程性使得它能够更好地适应这些算法的需求。
基于FPGA的信号发生器
基于FPGA的信号发生器摘要本次设计课题为应用VHDL语言及MAX+PLUS II软件提供的原理图输入设计功能，结合电子线路的设计加以完成一个可应用于数字系统开发或实验时做输入脉冲信号或基准脉冲信号用的信号发生器，它具结构紧凑，性能稳定，设计结构灵活，方便进行多功能组合的特点，经济实用，成本低廉。
具有产生三种基本波形脉冲信号（正弦波、矩形波和三角波），以及三次（及三次以下）谐波与基波的线性组合脉冲波形输出，且单脉冲输出脉宽及连续脉冲输出频率可调，范围从100HZ到1kHZ,步进为100HZ；幅度可调，从0到5伏，步进为0.1V。
关键词：信号发生器， FPGA，EDA，VHDL语言。
AbstractThe design project for the application VHDL language and MAX + PLUS II software provides the principle diagram input function design, combined with the design of the electronic circuit to complete a can be applied to digital system development or experiment do input pulse signal or reference pulse signal with signal generator, it has compact structure, stable performance, design structure agile, facilitate multi-function combination of characteristics, economic and practical, the cost is low. Ability to produce three basic wave pulse signal (sine wave, rectangular wave and triangular wave), and three times (and three times the following) harmonic and base wave linear combination of the pulse waveform output, and the single pulse output pulse width and continuous pulse output frequency adjustable, ranging from 100 hz to 1 KHZ, step by step for 100 hz; Amplitude can be adjusted from 0 to 5 V, step by step to 0.1 V. Key words：Signal generator, FPGA, EDA, VHDL language.1 前言随着我国的经济日益增长，社会对电子产品的需求量也就越来越大，目前，我国的电子产品市场正在迅速的壮大，市场前景广阔。
基于FPGA的函数信号发生器—开题报告
基于FPGA的函数信号发生器一、课题来源、目的、意义函数信号发生器是广泛应用于系统检测调试、自动测量控制和教学实验等领域的多波形信号源,它可以产生正弦波、三角波、锯齿波、方波等多种波形,由于其输出的波形均可用数学函数描述,故命名为函数信号发生器。
函数信号发生器在工业生产、产品开发、科学研究等实验测试中起着十分重要的作用,除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于生物医学等各个领域的测试【1】【2】。
随着电子技术的不断发展与进步,现代的电子测量、通信系统越来越需要有高精度和灵活的信号发生器进行测量和调试。
原有的信号发生器的性能己经难以满足现在的要求,现在不仅要求能产生标准的波形,而且要求函数发生器的输出波形质量好,输出频率范围宽,频率转换速度快并且频率转换时波形的相位需要连续。
为了适应现代电子技术的发展和市场要求,研究制作高性能的函数信号发生器则具有重大的意义。
虽然现在各大芯片制造商都推出了采用先进CMOS工艺生产的高性能专用直接数字频率合成(DDS)芯片,为电路设计者提供了多种选择,但专用的DDS芯片的局限性在于其价格昂贵,不易扩展。
目前,大规模可编程逻辑器件(PLD)得到越来越广泛的应用,其强大的功能也逐步从各种器件中显露出来。
如今的可编程器件在其自身功能愈加强大的同时,更使系统趋于小型化,高集成度和高可靠性。
与此同时,器件所具有的静态可重复编程和动态在系统重构的特性,使得系统设计周期大大缩短,降低了设计费用和设计风险,极大的提高了电子系统设计的灵活性和通用性。
其中现场可编程门阵列(FPGA)编程灵活!应用范围广,而且逻辑功能较复杂的小型系统可以在一片FPGA中实现。
由于FPGA实现DDS技术在一些方面存在着DDS芯片不能取代的优势,并且可以实现多个DDS芯片的功能,除了能满足用户对特殊功能的要求外,还可以在器件选择上有更大的选择余地,所以本文提出基于FPGA实现采用直接数字频率合成技术实现可编程函数信号发生器的实现方案,并给出了详细的设计方法。
基于FPGA的信号发生器开题报告
第一阶段：通过查阅资料对本系统做深入了解，熟悉各模块。对系统的结构设计有了初步的思路以后，大体绘出系统的结构框图。
第二阶段：对系统进行设计。可调信号发生器系统由顶层模块、控制开关和输入输出模块等部分组成，可调信号发生器系统的功能模块主要由顶层文件(Verilog HDL源程序)和波形数据ROM两部分组成。波形数据ROM设计主要包括设计波形数据ROM初始化数据文件和定制ROM元件。
[6]田耘,徐文波. Xilinx FPGA开发实用教程[M].北京:清华大学出版社, 2008, 3: 253~324
[7]刘和平等. DSP原理及电机控制应用[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2006. 1~2
[8]张献伟,任志良,陈光,王华.基于Xilinx FPGA TP CORE的可调正弦信号发生器设计[J].电子测量技术, 2009, 5: 1~4
直到近年来现场可编程门阵列阵列阵列fpgafpgafpga技术得到快速的发展和广泛的应用其资源容量工作技术得到快速的发展和广泛的应用其资源容量工作技术得到快速的发展和广泛的应用其资源容量工作频率以及集成度频率以及集成度频率以及集成度都得到了极大的提高使得利用都得到了极大的提高使得利用都得到了极大的提高使得利用fpgafpgafpga实现某些专用数字集成电路得到了大家的关注实现某些专用数字集成电路得到了大家的关注实现某些专用数字集成电路得到了大家的关注而基于而基于而基于fpgafpgafpga实现的信号发生器和以前相比有着灵活的接实现的信号发生器和以前相比有着灵活的接实现的信号发生器和以前相比有着灵活的接口和控制方式较短的转换口和控制方式较短的转换口和控制方式较短的转换时间较宽的宽带以及相位连续变化和频率分辨率较高等优点比起专用芯片功耗也时间较宽的宽带以及相位连续变化和频率分辨率较高等优点比起专用芯片功耗也时间较宽的宽带以及相位连续变化和频率分辨率较高等优点比起专用芯片功耗也为信号发生器的发展提供了一种新的设计方法和思路
基于FPGA的DDS信号发生器设计【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息科学与技术基于FPGA的DDS信号发生器设计一、选题的背景与意义1971年，美国学者J.Tierney等人撰写的"A Digital Frequency Synthesizer"一文首次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合成原理。
限于当时的技术和器件生产，它的性能指标无法与已有的技术相比，故未受到重视。
之后的一年间，微电子技术有了飞速的发展，直接数字频率合成器（即DDS）也得到了迅速的发展。
一些传统的信号波形产生方法，如RC和LC振荡器或单片模拟集成函数发生器，尽管它们的电路实现比较简单，但产生的信号波形频率精度和稳定度并不是很理想，而使用锁相环技术，频率精度有了很大的提高，但工艺相对比较复杂，分辨率也不高，频率变换和实现计算机程序控制也不方便。
而这种DDS技术将先进的数字信号处理理论与方法引入信号合成领域，实现了合成信号的频率转换和频率准确度之间的统一。
它具有相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、输出波形灵活、可编程、全数字化、控制灵活、体积小、易于集成、功耗低等优越的性能特点，击败其他频率合成技术脱颖而出，成为了现代频率合成技术的佼佼者。
现如今性能优良的DDS产品不断推出，它们集可编程DDS系统、高性能DAC及高速比较器等于一身，能实现多种功能，被广泛应用于跳频通信、雷达、导航、电子侦察、干扰和反干扰等电子技术领域，具有极高的研究价值。
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：研究的基本内容：DDS信号发生器由参考时钟、相位累加器（累加器、相位寄存器）、波形存储器（波形查找表）、D／A转换器和模拟低通滤波器组成。
（1）参考时钟参考时钟是电路的工作时钟由开发板上的晶振（约50MHz）提供。
（2）相位累加器DDS系统的核心部分为相位累加器，其主要负责DDS实现原理中的相位累加功能的完成。
如果累加器的位数大，这样才能使DDS的优越性充分发挥出来，通常DDS的输出频率可由频率控制字K控制，其设定可根据需要进行。
基于FPGA的DDS信号发生器的研究 开题报告
基于FPGA的DDS信号发生器的研究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。
这种技术由美国学者J.Tiercy,M.Rader和B.Gold于1971年首次提出，是一种以数字信号处理理论为基础,从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的全数字技术的频率合成方法[1]。
但是限于当时的技术和工艺水平，DDS技术仅仅在理论上进行了一些探讨，而没有应用到实际中去。
近30年来，随着超大规模集成（Very Large Scale Integration,简称：VLSI）、复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device,简称：CPLD）、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，简称：FPGA）等技术的出现以及对DDS 理论的进一步探讨，使得DDS得到了飞速的发展。
由于其具有频率转换快、分辨率高、频率合成范围宽、相位噪声低且相位可控制的优点，因此，DDS技术常用于产生频率快、转换速度快、分辨率高、相位可控的信号，广泛应用于电子测量、调频通信、电子对抗等领域[2]。
近年来，已有DDS技术的波形发生器陆续被研制、生产和投入应用。
2．目的和意义信号源是一种基本的电子设备，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，和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普遍、最基本也是应用最广泛的的电子仪器之一，几乎所有电参量的测量都要用到信号发生器[3]。
综上所述，不论是在生产还是在科研与教学上，信号发生器都是电子工程师信号仿真试验的最佳工具。
随着现代电子技术的飞速发展，现代电子测量工作对信号发生器的性能提出了更高的要求，不仅要求能产生正弦信号源、脉冲信号源，还能根据需要产生函数信号源和高频信号源，信号源常有三方面的用途：(1)激励源，作为某些电器设备的激励信号。
数字函数信号发生器的设计与实现的开题报告
数字函数信号发生器的设计与实现的开题报告题目：数字函数信号发生器的设计与实现研究内容：数字函数信号发生器是一种可以产生各种形式的信号的仪器，如正弦波、方波、三角波等。
在电子实验、仪器维修和教学中，常常需要产生这样的信号。
本项目旨在设计一种数字函数信号发生器，使用FPGA实现，能够产生多种不同类型的信号。
具体研究内容包括：1.针对不同类型的信号，研究相应的生成算法。
2.设计基于FPGA的信号发生器架构，包括时钟模块、采样模块、数字信号处理模块等。
3.实现功能模块，包括正弦波、方波、三角波、PWM等信号的产生。
4.进行仿真和基于FPGA硬件平台的实验，在不同频率、不同幅值、不同波形下测试信号发生器的性能。
研究意义：数字函数信号发生器是电子学科的基础仪器之一，在工业上有着广泛的应用。
本课题的研究内容和方法具有一定的创新性和实用性，可以扩展数字电路设计和电子产品的知识面，提高学生的综合素质和动手实践能力。
同时，数字函数信号发生器的设计与实现也对工业界有着一定的参考价值。
研究方法：1. 文献调研法：对数字函数信号发生器的相关文献进行归纳整理，然后进行分析比较，确定设计方案。
2. 系统设计法：以上文献调研为基础，根据不同的功能需要，分析分块的原则，实现设计方案。
3. 软硬件协同设计方法：采用VHDL语言进行设计与仿真，并根据实验要求搭建FPGA硬件平台进行系统验证。
计划进度：第一阶段：系统方案和算法设计（2周）1.1 研究数字函数信号发生器的相关文献，完成方案设计和算法设计。
1.2 着手进行基于FPGA的数字函数信号发生器系统硬件结构设计。
第二阶段：信号发生器模块实现（4周）2.1 完成正弦波、方波、三角波等基本信号的实现模块。
2.2 完成基于PWM调制的方波、三角波的实现模块。
第三阶段：调试和测试（2周）3.1 将设计的数字函数信号发生器实现到FPGA硬件平台上进行测试。
3.2 对波形频率、幅值等进行调试和测试。
一种基于FPGA随机脉冲信号发生器的研制的开题报告
一种基于FPGA随机脉冲信号发生器的研制的开题报告题目：一种基于FPGA随机脉冲信号发生器的研制研究背景：随着现代电子技术的快速发展，各种电子设备的应用越来越普及。
在电子设备的测试和故障诊断过程中，经常需要使用到各种类型的信号发生器。
随机脉冲信号发生器作为一种新兴的信号发生器，可以在测试和故障诊断过程中发挥重要作用。
然而，目前市面上的随机脉冲信号发生器价格昂贵，且功能单一。
因此，基于FPGA的随机脉冲信号发生器具有很大的应用前景。
研究内容和目的：本研究旨在开发一种基于FPGA的随机脉冲信号发生器，具有高性能和较低的成本。
通过利用FPGA的硬件资源，实现多通道、高频率和高精度的随机脉冲发生，并且能够实现用户自定义的随机脉冲信号。
研究方法和技术路线：1.系统设计和功能分析：根据需求和功能要求，设计FPGA的硬件平台，并分析随机脉冲信号发生器的基本功能。
2.信号生成算法及存储器设计：利用ASIC语言实现随机脉冲信号生成算法，并实现高速和大容量的存储器，储存信号生成算法生成的随机脉冲信号。
3.FPGA控制器设计：基于FPGA控制器实现信号生成算法和存储器的搭配。
将储存在存储器中的随机脉冲信号提取，并将其转换为模拟电压信号，然后输出到外部电路中。
4.系统测试和结果分析：对所设计的随机脉冲信号发生器进行性能测试，并对测试结果进行分析和评估。
预期成果及意义：随机脉冲信号发生器是电子测试与故障诊断中的重要设备。
本研究成功开发的基于FPGA随机脉冲信号发生器具有多通道、高频率、高精度、用户定义等特点，可广泛应用于电子测试与故障诊断中，并为电子设备的研究和应用提供了更为便捷和经济的解决方案。
FPGA信号发生器毕业设计开题报告
1.2国内外发展现状
信号发生器是一种最悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。随着通讯和雷达技术的发展40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。同时还出现了可用来测量脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。由于早期的信号发生器机械结构比较复杂，功率比较大，电路比较简单，因此发展速度比较慢。直到1964年才出现第一台全晶体管的信号发生。
传统通信信号发生器信号的产生使用模拟方法，体积大、设备笨重、成本高、功耗大、可靠性差，且精度不高。为了避免传统通信信号发生器的信号发生技术带来的诸多不便同时随着数字信号处理和集成电路技术的发展，DDS (直接数字频率合成Direct Digital Synthesizer)技术被广泛的应用到信号发生器的发生和制作当中。但是，为了迎合大部分普通用户以及适应市场需求，绝大多数的DDS集成芯片只能产生传统正弦波、矩形波、三角波等常用周期波形的信号发生器，并且利用DDS集成芯片来产生的信号具有系统不易扩展、输出信号的带宽不易提高、成本高及可靠性低等缺点。FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)器件具有高速、高可靠性和现场可编程等优点，已应用于数字电路设计、微处理器系统、DSP、通信及ASIC设计等不同的科技领域，因此利用FPGA设计信号发生器具有相当高的优越性和非常广阔的应用前景。
基于MCU与FPGA的DDS信号发生器的研究与实现的开题报告
基于MCU与FPGA的DDS信号发生器的研究与实现的开题报告一、研究背景直接数字合成器（Direct Digital Synthesizer，DDS）是现代通讯中广泛应用的一种方法，其主要作用是通过数字信号直接生成模拟信号。
与模拟合成器相比，DDS发生器具有占用面积小、频率精度高、相位噪声低、输出稳定等优势。
因此，DDS发生器被广泛应用于高频与微波领域，如无线通信、雷达探测等。
本项目旨在开发一种基于单片机(MicroController Unit，MCU)与现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)相结合的DDS发生器，以实现高精度、高效率、高稳定性的信号发生器。
二、研究目的和意义1. 提高信号发生器的精度和效率。
由于MCU与FPGA本身具有高速计算和可编程、可定制的特点，因此结合应用可以提高DDS发生器的精度和效率。
2. 提高信号发生器的稳定性。
利用FPGA实现低相位噪声、低抖动的时钟源，并对DDS发生器中的电路进行分离式布局设计，以此提高信号发生器的稳定性。
3. 实践应用。
DDS发生器在科研领域及相关产业中具有广泛的应用价值。
本项目的实践应用可以为相关领域的发展提供有力支持。
三、研究内容和技术路线1. 系统架构设计。
基于MCU与FPGA的DDS发生器需要具备一定的系统级别设计和架构布局，通过对各个模块之间的耦合性和整体性的考虑，在保证性能的同时实现系统的完整性和可拓展性。
2. 信号生成电路设计。
其中包括频率控制、相位控制、幅度控制等电路的设计。
利用FPGA实现具有高稳定性和低噪声的时钟源电路。
3. MCU编程。
对MCU进行编程，实现DDS发生器的功能，如频率选择、输出控制等。
4. FPGA编程。
利用FPGA进行数据的处理和精确的定时控制，实现DDS发生器的高效率、高精度、低相噪的输出。
5. 系统测试。
通过实验室测试，进行性能测试、精度测试及稳定性测试，评价系统的稳定性、灵敏度以及时域特性等，并进行数据分析和优化处理。
基于FPGA的DDS正弦波信号发生器设计【开题报告】
开题报告电气工程及其自动化基于FPGA的DDS正弦波信号发生器设计一、课题研究意义及现状这些年来随着我国对超大规模集成电路的重视，也发表了许多关于DDS技术的论文，逐步走上了发展的道路，但是在这之中主要是利用DDS技术去实现功能的改进和对性能指标的提高，几乎是没有关于DDS芯片的设计和研发，因此我国在DDS的研究上与国际水平还是有很大的差距。
近几年来我国芯片产业的快速发展，对DDS的研究已经有了突破性的进展从而推动数字信号处理器的飞速发展，使微处理器具有先进的数字信号处理技术，能实现多种功能，对正弦波发生器而言，随着DDS技术的诞生，使波形发生器技术得到进一步的飞跃。
相对与其他频率合成技术，DDS技术产生的正弦波具有全数字化、输出频率精度高、波形失真小、频率稳定度高、分辨率高、输出相位连续可调、控制灵活方便、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号以及等特点。
本次研究课题是基于FPGA的DDS正弦波发生器设计，现在FPGA的主流发展趋势就是在FPGA中嵌入可编程的低功耗、高速收发器，具有嵌入式高速收发器的FPGA为数据传输提供了可行的单芯片解决方案，能够快速地解决协议和速率的变化问题，以及为了提高性能和为产品增加新功能时所做的设计修改所需的重新编程问题。
本课题采用FPGA设计实现DDS电路的可行性和可靠性，也更为灵活，可以根据不同的需要对控制方式和接口进行相应的修改，要想使DDS电路产生正弦波形，只要对FPGA中ROM表的数据进行修改。
另外FPGA设计还具有相对较宽的带宽、频率转换时间较短、相位连续变化、频率分辨率高等优点。
同时FPGA芯片还可以对体统进行现场修改和调试，性能也使用要求，所以将DDS设计嵌入到FPGA片所构成的系统中，将使系统具有很高的性价比。
本次研究主要利用的是Quartus Ⅱ软件进行DDS正弦波信号发生器功能的实现进行编译，仿真，培养了自己的动手能力把理论和实际结合起来。
二、课题研究的主要内容和预期目标1．主要内容本次课题的主要内容就是采用DDS技术设计一个正弦波发生器，主控要求用FPGA实现。
基于FPGA的中频数字信号处理的开题报告
基于FPGA的中频数字信号处理的开题报告1. 研究背景随着通信技术的不断发展，特别是移动通信技术不断更新换代，需要高性能的中频数字信号处理技术来满足不断增长的需求。
中频数字信号处理广泛应用于通信，雷达，遥感，医学影像等领域，并且重建和解码信号是各种应用的关键。
随着FPGA技术的发展，FPGA的计算性能不断提高，成为中频数字信号处理的重要平台。
FPGA的可编程性与高速性质将有助于实现快速调节的数字滤波器和快速傅里叶变换等数学算法。
同时，FPGA具有丰富的资源，可以容纳大型算法，以及易于扩展和灵活性，因此有望成为未来中频数字信号处理的主流平台之一。
2. 研究目标本文旨在设计能够在FPGA上实现高性能的中频数字信号处理电路，从而提高处理速度和精度。
本文的目标是开发一个基于FPGA的高性能数字信号处理系统，具有以下特点：a) 高速处理：通过FPGA高速计算性能和可编程性能力，实现高速处理b）高准确性：采用高精度数字滤波器和快速傅里叶变换算法，保证处理的高准确性c）易扩展性：设计的电路支持模块化设计，可以快速扩展和升级。
3. 研究内容本文的研究内容包括以下几个方面：a) 中频数字信号处理基础知识的研究：包括数字信号的理论知识，数字滤波器的设计和实现，快速傅里叶变换等算法b）基于FPGA的电路设计：设计基于FPGA的数字信号处理电路，实现数字滤波器和快速傅里叶变换算法c）系统调试和性能测试：通过电路测试和性能评估，验证所设计的电路的性能和精度。
d）系统优化与改进：对所设计的电路进行优化和改进，实现更高的性能。
4. 研究意义本文所设计的基于FPGA的中频数字信号处理电路具有以下几方面的研究意义：a) 为中频数字信号处理领域提供了一种高效，快速，准确的处理方法b）为FPGA在中频数字信号处理领域的应用提供了实践经验c）为FPGA在其他领域的应用提供了参考5. 研究方法本文将采用实验验证法作为研究方法。
具体实验步骤如下：a）研究中频数字信号处理的基础知识，包括数字信号的理论知识，数字滤波器的设计和实现，快速傅里叶变换等算法b）设计基于FPGA的数字信号处理电路，实现数字滤波器和快速傅里叶变换算法c）使用实验数据进行测试和性能评估，验证所设计的电路的性能和精度d）对所设计的电路进行优化和改进，提高处理速度和精度6. 预期成果本文预期的成果包括：a）精度和速度均有提高的基于FPGA的数字信号处理电路b）实验数据和性能评估报告c）研究论文d）一份项目代码和电路图纸，以便其他研究者复现这个设计。
基于FPGA的函数信号发生器的设计报告
基于FPGA的函数信号发生器的设计报告课题要求1、技术要求（EDA技术，VHDL语言，层次化设计）（1）EDA发展概况电子设计技术的核心就是EDA技术，EDA是指以计算机为工作台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作，即IC设计、电子电路设计和PCB设计。
EDA技术已有30年的发展历程，大致可分为三个阶段。
70年代为计算机辅助设计(CAD)阶段，人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑、PCB布局布线，取代了手工操作。
80年代为计算机辅助工程(CAE)阶段。
与CAD相比，CAE除了有纯粹的图形绘制功能外，又增加了电路功能设计和结构设计，并且通过电气连接网络表将两者结合在一起，实现了工程设计。
CAE的主要功能是：原理图输入，逻辑仿真，电路分析，自动布局布线，PCB后分析。
90年代为电子系统设计自动化(EDA)阶段。
中国EDA市场已渐趋成熟，不过大部分设计工程师面向的是PC主板和小型ASIC领域，仅有小部分（约11%）的设计人员开发复杂的片上系统器件。
为了与台湾和美国的设计工程师形成更有力的竞争，中国的设计队伍有必要购入一些最新的EDA技术。
在EDA软件开发方面，目前主要集中在美国。
但各国也正在努力开发相应的工具。
日本、韩国都有ASIC 设计工具，但不对外开放。
中国华大集成电路设计中心，也提供IC设计软件，但性能不是很强。
相信在不久的将来会有更多更好的设计工具有各地开花并结果。
据最新统计显示，中国和印度正在成为电子设计自动化领域发展最快的两个市场，年复合增长率分别达到了50%和30%。
EDA技术发展迅猛，完全可以用日新月异来描述。
EDA技术的应用广泛，现在已涉及到各行各业。
EDA水平不断提高，设计工具趋于完美的地步。
EDA市场日趋成熟，但我国的研发水平还很有限，需迎头赶上（2）VHDL语言简介ＶＨＤＬ是一种全方位的硬件描述语言，包括系统行为级。
基于FPGA的数字量信号源设计开题报告
RS-422（EIA RS-422-A Standard）是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。RS-422使用差分信号，RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号，对比RS-232，它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点[16]。
[14]SHA Xue-jun.Design and implementation of digital switch for trunking system.Journal of Harbin Institute of Technology.Vol.7, No.2, 2000
基于fpga的信号发生器
JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FPGA技术实验报告基于FPGA的DDS技术的信号发生器设计学院：电信学院专业：电子信息工程班级：姓名：学号指导教师：朱雷、陈海忠设计时间: __2014年2月16日——2014年2月28日目录1．基于FPGA的DDS信号发生器设计选题背景2 FPGA硬件系统设计2.1 功能要求2.2 FPGA硬件系统组成2.3 FPGA最小系统简介2.4 FPGA外围电路设计2.4.1 开关电路设计2.4.2 DAC0832电路设计2.4.3 LM358电路设计2.5 硬件电路调试及结果分析3基于DDS技术的信号发生器设计3.1 功能要求3.2 整体设计3.3 DDS技术的基本原理3.3.1累加器3.3.2 波形存储器3.4 程序设计3.4.1 方波产生程序设计及仿真3.4.2 三角波产生程序设计及仿真3.4.3 正弦波产生程序设计及仿真3.4.4 锯齿波产生程序设计及仿真3.4.5 AM及DSB产生程序设计及仿真3.4.6 顶层程序设计及仿真(1) 程序的功能(2) 结构图或实体图(3) VHDL程序及注释(4) 仿真波形及分析4设计分析与总结4.1 故障分析设计过程中出现的故障分析4.2功能分析4.3 设计总结及感想5 参考文献6 附录（1）硬件原理图（2）程序模块1基于FPGA的DDS信号发生器设计选题背景1.1系统背景现场可编程逻辑门阵列FPGA，与PAL、GAL器件相比，他的优点是可以实时地对外加或内置得RAM或PROM编程，实施地改变迄今功能，实现现场可编程(基于EPROM型)或在线重配置（基于RAM型）。
是科学试验、演技研制、小批量产品生产的最佳选择其间。
自上世纪70年代单片机问世以来，它以其体积小、控制功能齐全、价格低廉等特点赢得了广泛的好评与应用。
由单片机构成的应用系统有有体积小、功耗低控制功能强的特点，它用利于产品的小型化、多功能化和智能化，还有助与提高仪表的精度和准确度，简化结构、减小体积与重量，便于携带与使用，降低成本，增强抗干扰能力，便于增加显示、报警和诊断功能。
基于FPGA的多波形信号源研究与仿真的开题报告
基于FPGA的多波形信号源研究与仿真的开题报告1. 研究背景及意义信号源在现代通信系统中有着重要的作用，尤其是在频率和时间域的信号测试与测量中。
传统的信号源通常采用固定的波形或者有限的波形存储器进行信号发生，而多波形信号的使用会更加灵活，可以实现更多种类的信号发生需求，同时波形的可重构性也可以大大提升信号源的灵活性和可用性。
FPGA 作为一个低成本、高灵活度的可编程逻辑器件，已经在信号处理领域中广泛应用，基于FPGA的多波形信号源可以满足信号发生器的灵活性需求。
因此，本研究旨在基于FPGA实现一款多波形信号源，并对其进行仿真和测试，以此验证其在实际应用中的可行性和效果。
2. 研究内容和方法2.1 研究内容本研究的主要内容包含以下几个方面：1）多波形信号源的设计原理和分析，包括波形的存储和控制等。
2）基于FPGA实现多波形信号源的电路设计和编程。
3）对多波形信号源进行仿真和验证，包括测试多种不同波形的发生和输出等。
4）对多波形信号源设计方案进行总结和优化。
2.2 研究方法本研究的方法包括以下几个方面：1）文献调研和资料收集，了解现有多波形信号源的设计方法和实现方案。
2）基于现有的FPGA开发平台进行电路设计和编程，实现多波形信号源。
3）运用VHDL语言进行设计和编程，使用ModelSim软件进行仿真验证。
4）通过实验测试和结果分析，对多波形信号源设计方案进行优化和总结。
3. 预期结果本研究的预期结果包括以下几个方面：1）设计并实现一款基于FPGA的多波形信号源，可发生多种类型的波形，并可对其进行控制和输出。
2）通过仿真和测试验证多波形信号源设计的可行性和效果。
3）对多波形信号源进行总结和优化，提出改进措施。
4. 研究进度安排本研究的进度安排如下：第一阶段：文献调研和方案设计时间：1周工作内容：调研多波形信号源的设计方法和实现方案，确定多波形信号源设计的方案和流程。
第二阶段：多波形信号源的设计和编程时间：3周工作内容：基于FPGA开发平台进行电路设计和编程，实现多波形信号源。
基于可编程器件的信号发生器的设计【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息工程基于可编程器件的信号发生器的设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义信号发生器是一种通用的信号发生源，它是一种为电子计量和测量工作提供信号的工具，信号源是一种基本电子设备在科研、教学电子产品调试与测量、部队设备技术保障等领域，都有很广泛的应用。
在研究、测试、调整电子电路及设备时，为测式电路的电参数，比如测量噪声系数、频率响应，电压表定度等提供电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的信号。
当要求进行系统的稳态特性测式时，需要利用频率、振幅已知的信号源。
当被测试系统的瞬间状态特性时，又需要利用前沿时间、脉冲的宽度和重复周期已知的矩形脉冲信号源。
并且要求信号源输出信号的参数，如波形、频率、功率或输出电压等，能在一定范围内进行调整，有好的稳定性。
随着科学事业的不断发展在各个试验和实验测试处理中，信号发生器根据使用者的需要作为激励源，提供给测试的电路，以满足各种实际需要或测量。
随着科技和经济的发展，对相应的测试手段和测试仪器也提出了更高的要求，传统的信号发生器多数采用专用芯片或模拟电路或单片机。
但是它们控制方式不灵活、波形种类比较少等不能满足发展的需要。
但最近几年随着FPGA技术的广泛应用和快速的发展，其在信号发生器上的应用得到了很好的发展，很好的解决了一些传统信号发生器带来的问题，信号发生器己成为测试仪器中非常重要的一类，所以开发信号发生器有重大意义。
直接数字频率合成技术（DDS）的理论早在20世纪70年代就被提出，它的基本原理就是利用采样定理，利用查表产生波形。
因为硬件技术的限制，DDS当时没能得到广泛推广。
但是随着大规模集成电路的快速发展，DDS技术的优点已逐渐显现出来。
今天DDS凭借其优越的性能已成为现代频率合成技术中的佼佼者，广泛用于信号发生器、雷达系统、通信系统、仪器等，特别适合跳频无线电通信系统。
不少学者认为，DDS是产生信号和频率的一种非常理想方法，发展前景十分广阔。
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1、在有关软件上完成各个模块的功能，并获得仿真波形。最后对于整体的框架进行仿真，验证所设计系统的功能，得到设计成果。
2、提交毕业设计论文。
六、主要参考文献
[1]李翠华.信号发生器的设计[J].科技广场, 2009, 1: 211~213
[2]申彦春,王欢,梁延贵.基于FPGA的信号发生器的设计[J].唐山学院学报, 2008, 3: 125~189
山东轻工业学院
毕业设计（论文）开题报告
课题名称
基于FPGA和锁相环的信号发生器设计
课题类型
技术开发
导师姓名
王晓芳
学生姓名
高超
学号
200702031071
专业班级
电子07-2
一、选题依据
1、目的及意义
传统信号发生器大多由模拟电路构成，存在连线复杂、调试烦琐且可靠性较差等缺点。以VHDL编程语言和FPGA器件为核心的可调信号发生器的设计实现，提高了系统可靠性，实现了系统信号实时快速测量，也为其广泛应用于实际领域创造了条件。利用FPGA具有的静态可重复编程和动态可系统重构的特性，使得硬件功能像软件一样通过编程修改，从而提高开发效率，缩短研发周期。信号发生器是一种常用的信号源，它是一种为电子测量和计量工作提供信号的设备，信号源作为一种基本电子设备在教学、科研、电子产品测量与调试、部队设备技术保障等领域，都有着广泛的应用。在测试、研究、调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。当测试系统的瞬态特性时，又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。随着科学事业的不断发展在各种实验和试验测试处理中，信号发生器根据使用者的要求作为激励源，提供给被测试电路，以满足测量或各种实际需要。随着经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段也提出了更高的要求，传统的信号发生器大多采用专用芯片或单片机或模拟电路，成本高、控制方式不灵活、波形种类较少等不能满足要求。但近几年随着FPGA技术的快速发展和广泛应用，其在信号发生器上的应用得到了很好的认同，很好的解决了有传统信号发生器带来的一些问题，信号发生器己成为测试仪器中至关重要的一类，因此开发信号发生器具有重大意义。
目前以硬件描述语言（Verilog或VHDL）所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA上进行测试，是现代IC设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路（比如AND、OR、XOR、NOT）或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器（Flip－flop）或者其他更加完整的记忆块。系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来，就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者而改变，所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。
年月日
指导教师意见：
指导教师：年月日
注：课题类型填写：工程设计、技术开发、软件工程、理论研究等，同时注明X—真实课题；Y—模拟课题；Z—虚拟课题。
2、国内外研究现状
信号发生器是一种最悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。随着通信和雷达技术的发展，40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。同时还出现了可用来测量脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。由于早期的信号发生器机械结构比较复杂，功率比较大，电路比较简单，因此发展速度比较慢。但在现代工业自动化系统中，经常用到信号发生器，其在各个领域发挥着重要的作用。
第一阶段：通过查阅资料对本系统做深入了解，熟悉各模块。对系统的结构设计有了初步的思路以后，大体绘出系统的结构框图。
第二阶段：对系统进行设计。可调信号发生器系统由顶层模块、控制开关和输入输出模块等部分组成，可调信号发生器系统的功能模块主要由顶层文件(Verilog HDL源程序)和波形数据ROM两部分组成。波形数据ROM设计主要包括设计波形数据ROM初始化数据文件和定制ROM元件。
第三阶段：对各个子模块进行调试仿真，如果无误，把各个子模块连接起来，形成顶层图，最后对整个系统进行调试，得到仿真波形。
四、时间安排
第八周：查阅和收集资料，加深对FPGA语言的认识，熟悉运用VHDL语言进行编程，了解各模块的基本知识。翻译与本题目相关的外文资料；学习FPGA的开发环境；完成开题报告，经指导教师同意后开题。
二、研究设计内容
在QuartusII开发环境中，利用FPGA技术和锁相环频率合成技术，设计一个简单的函数信号发生器，使之具有以下功能：（1）产生正弦波、三角波、锯齿波和方波信号，并能够方便地实现各种波形的切换；（2）具有频率和幅度调节调功能。
三、研究设计方法及技术路线
纵观整个设计思路，大致可分为三大部分。
随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类日益增多，性能日益提高，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、智能化发展，但还是存在一些问题。直到近年来现场可编程门阵列（FPGA）技术得到快速的发展和广泛的应用，其资源容量、工作频率以及集成度都得到了极大的提高，使得利用FPGA实现某些专用数字集成电路得到了大家的关注，而基于FPGA实现的信号发生器和以前相比有着灵活的接口和控制方式、较短的转换时间、较宽的宽带、以及相位连续变化和频率分辨率较高等优点，比起专用芯片功耗也低[8]，为信号发生器的发展提供了一种新的设计方法和思路。
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[5]余勇,郑小林.基于FPGA的DDS正弦信号发生器的设计与实现[J].电子器件, 2005, 9: 596~599
第九周：开始整体方案的设计。查阅资料，分析设计需要哪些模块，熟悉各个模块的功能。
第十周：初步设计任务的整体方案，进行具体模块的设计，此间对各个模块的设计进行了分析，了解功能及其如何实现之后，用VHDL语言编写程序，生成器件，。
第十一周：对各个子模块进行仿真，调试，直至出现要求的结果。
第十二周：进行中期检查，检查课题及论文的完成情况，提交中期检查总结报告，对课题完成过程中存在的问题进行总结和提出解决方案。
第十三周：把子模块连接起来，生成顶层模块，初步完成整个系统的框架，并对整个系统进行仿真。
第十四周：检查各系统设计是否存在问题，并进行优化修改。
第十五周：完成毕业设计软件及有关系统各个模块的整体调试。整理各种资料，开始撰写毕业论文。
第十六周～第十七周：在指导老师的建议下修改并完成论文。参加毕业答辩，完成各种资料的整理和归档。