dds直接数字频率合成器(优秀+)

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DDS信号发生器设计

DDS信号发生器设计

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。

三、性能评估:DDS信号发生器的性能评估包括频率稳定度、相位噪声、调制信号质量等几个方面。

频率稳定度是指DDS信号发生器输出频率的稳定性,通常通过测量短期和长期的频率漂移来评估。

相位噪声则是度量DDS信号发生器输出信号相位纯净度的参数,使用杂散频谱测量方法和相位噪声密度谱评估。

频率合成技术DDS介绍—AD系列

频率合成技术DDS介绍—AD系列

频率合成技术DDS介绍—AD系列常用的频率合成技术(FS, Frequency Synthesis)有模拟锁相环、数字锁相环、小数分频锁相环(fractional-N PLL Synthesis)等,直接数字合成(Direct Digital Synthesis-DDS)是近年来新的FS技术。

1.频率合成技术的发展现状由于直接数字频率合成器采用全数字方式实现频率合成,它直接对参考正弦时钟进行抽样和数字化,然后通过数字计算技术进行频率合成。

因此,它具有其它频率合成方法无法比拟的优点,频率转换速度快、频率分辨率高、输出相位连续、可编程、全数字化易于集成、体积小、功耗低等。

直接数字频率合成器在现代电子器件、通信技术、医学成像、无线、PCS/PCN 系统、雷达、卫星通信等众多领域得到了各方应用。

2.DDS与模拟PLL性能比较(1)输出分辨率小只要相位累加器的位宽足够大,参考时钟频率足够小,则分辨率可以很小:AD9850(参考时钟频率fc=125MHz)的相位累加器为32位,分辨率0.03Hz;AD9830(参考时钟频率fc=50MHz)的相位累加器为32位,分辨率0.012Hz;AD9852(参考时钟频率fc=300MHz)的相位累加器为48位,分辨率1*10-6Hz。

相反,模拟锁相环的合成器的分辨率为1KHz,它缺乏数字信号处理的固有特性。

(2)输出频率变换时间小一个模拟锁相环的频率变换时间主要是它的反馈环处理时间和压控振荡器的响应时间,通常大于1ms。

整片DDS合成器的频率变换时间主要是DDS的数字处理延迟,通常为几十个ns(AD9850最小43ns)。

(3)调频范围大一个负反馈环的带宽输出参考频率决定了模拟锁相环的稳定的调频范围;整片的DDS合成器是不受稳定性的影响的,在整个Nyquist频率范围内是可调的。

(4)相位噪声DDS优于PLL的最大优势就是它的相位噪声。

由于数字正弦信号的相位与时间成线形关系,整片的DDS输出的相位噪声比它的参考时钟源的相位噪声小。

DDS 直接数字频率合成器 实验报告

DDS 直接数字频率合成器  实验报告

直接数字频率合成器(DDS)实验报告课程名称电类综合实验实验名称直接数字频率合成器设计实验日期2015.6.1—2013.6.4学生专业测试计量技术及仪器学生学号114101002268学生姓名陈静实验室名称基础实验楼237教师姓名花汉兵成绩摘要直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesizer 简称DDFS 或DDS)是一种基于全数字技术,从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。

本篇报告主要介绍设计完成直接数字频率合成器DDS的过程。

其输出频率及相位均可控制,且能输出正弦波、余弦波、方波、锯齿波等五种波形,经过转换后在示波器上显示。

经控制能够实现保持、清零功能。

除此之外,还能同时显示出频率控制字、相位控制字和输出频率的值。

实验要求分析整个电路的工作原理,并分别说明了各子模块的设计原理,依据各模块之间的逻辑关系,将各电路整合到一块,形成一个总体电路。

本实验在Quartus Ⅱ环境下进行设计,并下载到SmartSOPC实验系统中进行硬件测试。

最终对实验结果进行分析并总结出在实验过程中出现的问题以及提出解决方案。

关键词:Quartus Ⅱ直接数字频率合成器波形频率相位调节AbstractThe Direct Digital Frequency Synthesizer is a technology based on fully digital technique, a frequency combination technique syntheses a required waveform from concept of phase. This report introduces the design to the completion of the process of direct digital frequency synthesizer DDS. The output frequency and phase can be controlled, and can output sine, cosine, triangle wave, square wave, sawtooth wave, which are displayed on the oscilloscope after conversation. Can be achieved by the control to maintain clear function. Further can simultaneously display the value of the frequency, the phase control word and the output frequency. The experimental design in the Quartus Ⅱenvironment, the last hardware test download to SmartSOPC experimental system. The final results will be analyzed, the matter will be put forward and the settling plan can be given at last.Key words:Quartus ⅡDirect Digital Frequency Synthesizer waveform Frequency and phase adjustment目录一、设计内容 (4)二、设计原理 (4)2.1 DDS概念 (4)2.2 DDS的组成及工作原理 (4)三、设计要求 (6)3.1 基本要求 (6)3.2 提高要求 (6)四、设计内容 (6)4.1 分频电路 (6)4.2 频率预置与调节电路 (10)4.3 累加器 (12)4.4 波形存储器(ROM) (13)4.5 测频电路 (19)4.6 译码显示电路 (21)4.7 消颤电路 (22)4.8 总电路 (23)五、电路调试仿真与程序下载 (24)六、示波器波形图 (25)七、实验中遇到的问题及解决方法 (25)八、电路改进 (26)九、实验感想 (28)十、参考文献 (28)一、设计内容设计一个频率及相位均可控制的具有正弦和余弦输出的直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesizer 简称DDFS 或DDS)。

直接数字频率合成器(DDS)总结

直接数字频率合成器(DDS)总结

直接数字频率合成器(直接数字频率合成器(DDS DDS DDS)总结)总结知识收集2008-07-2113:45:46阅读128评论0字号:大中小订阅直接合成法是用一个或多个石英晶体振荡器的振荡频率作为基准频率,由这些基准频率产生一系列的谐波,这些谐波具有与石英晶体振荡器同样的频率稳定度和准确度;然后,从这一系列的谐波中取出两个或两个以上的频率进行组合,得出这些频率的和或差,经过适当方式处理(如经过滤波)后,获得所需要的频率。

DDS 是直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer )的英文缩写。

直接数字式频率合成器(DDS )是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成技术,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。

结构框图如图2-1所示。

先分部分介绍其结构,后面会讲到总体原理。

相位增量(Phase Increment )M ,也称为频率控制字,单纯的无单位(不代表弧度或者角度)无符号数。

相位累加器(Phase Accumulator )由一个无符号数的加法器和一个寄存器构成,一个时钟周期完成一次加法运算。

量化器(Quantizer )完成很简单的功能。

将较高精度,较大位宽的输入,丢弃低比特位,得到较低精度,较小位宽的输出,直接用作后面查找表的地址。

正余弦查找表(Sine/Cosine Lookup Table)存放正余弦数值。

DDS的工作原理:DDS的基本原理是利用采样定理,通过查表法产生波形[2]。

由于,(2-1)其中Δθ为一个采样间隔ΔT之间的相位增量,采样周期,即:(2-2)控制Δθ就可以控制不同的频率输出。

Δθ是由频率控制字M控制的,即:(2-3)所以改变M就可以得到不同的输出频率。

DDS(DirectDigitalSynthesizer)直接数字式频率合成器

DDS(DirectDigitalSynthesizer)直接数字式频率合成器

DDS(DirectDigitalSynthesizer)直接数字式频率合成器1. 什么叫DDS直接数字式频率器DDS(Direct Digital Synthesizer),实际上是⼀种分频器:通过编程频率控制字来分频系统(SYSM CLOCK)以产⽣所需要的频率。

DDS 有两个突出的特点,⼀⽅⾯,DDS⼯作在数字域,⼀旦更新频率控制字,输出的频率就相应改变,其跳频速率⾼;另⼀⽅⾯,由于频率控制字的宽度宽(48bit 或者更⾼),频率分辨率⾼。

2. DDS⼯作原理图1 是DDS 的内部结构图,它主要分成3 部分:相位累加器,相位幅度转换,()。

图 1,DDS的结构(1)相位累加器⼀个正弦波,虽然它的幅度不是线性的,但是它的相位却是线性增加的。

DDS 正是利⽤了这⼀特点来产⽣正弦信号。

如图 2,根据DDS 的频率控制字的位数N,把360° 平均分成了2的N次等份。

图2,相位累加器原理假设系统时钟为Fc,输出频率为Fout。

每次转动⼀个⾓度360°/2N,则可以产⽣⼀个频率为Fc/2N的正弦波的相位递增量。

那么只要选择恰当的频率控制字M,使得 Fout / Fc= M / 2N,就可以得到所需要的输出频率Fout,Fout = Fc*M / 2N。

(2)相位幅度转换通过相位累加器,我们已经得到了合成Fout 频率所对应的相位信息,然后相位幅度转换器把0°~360°的相位转换成相应相位的幅度值。

⽐如当DDS 选择为2V p-p 的输出时,45°对应的幅度值为0.707V,这个数值以⼆进制的形式被送⼊DAC。

这个相位到幅度的转换是通过查表完成的。

(3)DAC输出代表幅度的⼆进制数字信号被送⼊DAC 中,并转换成为模拟信号输出。

注意DAC 的位数并不影响输出频率的分辨率。

输出频率的分辨率是由频率控制字的位数决定的。

直接数字式频率合成技术(DDS)是⼀种先进的全数字频率合成技术,它具有多种数字式调制能⼒(如相位调制、频率调制、幅度调制以及I/Q正交调制等),在通信、导航、雷达、电⼦战等领域获得了⼴泛的应⽤。

直接数字频率合成器DDS的设计

直接数字频率合成器DDS的设计

直接数字频率合成器DDS 的设计DDS 的基本原理DDS 技术是一种把一系列数字量形式的信号通过DAC 转换成模拟量形式的信号的合成技术,它是将输出波形的一个完整的周期、幅度值都顺序地存放在波形存储器中,通过控制相位增量产生频率、相位可控制的波形。

DDS 电路一般包括基准时钟、相位增量寄存器、相位累加器、波形存储器、D/A 转换器和低通滤波器(LPF )等模块,如图1所示。

相位增量寄存器寄存频率控制数据,相位累加器完成相位累加的功能,波形存储器存储波形数据的单周期幅值数据,D/A 转换器将数字量形式的波形幅值数据转化为所要求合成频率的模拟量形式信号,低通滤波器滤除谐波分量。

整个系统在统一的时钟下工作,从而保证所合成信号的精确。

每来一个时钟脉冲,相位增量寄存器频率控制数据与累加寄存器的累加相位数据相加,把相加后的结果送至累加寄存器的数据输出端。

这样,相位累加器在参考时钟的作用下,进行线性相位累加,当相位累加器累加满量时就会产生一次溢出,完成一个周期性的动作,这个周期就是DDS 合成信号的一个频率周期,累加器的溢出频率就是DDS 输出的信号频率。

相位累加器输出的数据的高位地址作为波形存储器的地址,从而进行相位到幅值的转换,即可在给定的时间上确定输出的波形幅值。

图1 DDS 原理图波形存储器产生的所需波形的幅值的数字数据通过D/A 转换器转换成模拟信号,经过低通滤波器滤除不需要的分量以便输出频谱纯净的所需信号。

信号发生器的输出频率fo 可表示为:Ns f M f M f 2..0=∆= ( 1)式中s f 为系统时钟,f ∆为系统分辨率,N 为相位累加器位数,M 为相位累加器的增量。

参数确定及误差分析首先确定系统的分辨率f ∆,最高频率max f ,及最高频率max f 下的最少采样点数min N 根据需要产生的最高频率max f 以及该频率下的最少采样点数min N ,由公式m i n m a x.N f f s ≥ (2)确定系统时钟s f 的下限值。

直接数字频率合成的优缺点

直接数字频率合成的优缺点

直接数字频率合成的优缺点什么是直接数字频率合成?直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesis,DDFS)是一种基于数字信号处理技术的频率合成方法。

它通过数字信号产生器(Digital Signal Generator,DSG)的输出,实现对任何频率和任何波形的生成。

DDFS的原理是将相位累计器作为计数器,将其输出作为一个带宽窄的方波信号,再通过低通滤波器将其转换为连续的正弦波信号,以实现目标波形的合成。

直接数字频率合成的优点精度高DDFS是一种准确的频率合成方法。

因为它是以数字信号的方式输出波形,消除了模拟电路中产生的误差和漂移。

另外,DDFS在频率和相位的控制上,具有高精度的输出能力,提高了合成波形的质量和准确性。

范围广DDFS的输出范围非常广,它可以产生任何频率的波形信号。

而且不同于模拟频率合成器,DDFS的频率可由外部控制,输出频率可以实现广范围内的变化调节。

这种灵活性帮助工程师在频率范围需要变化的应用中,更轻松地调节输出信号。

稳定性好DDFS是一种基于数字信号的频率合成方法,它的信号源压缩了使用模拟电路时容易出现的波动、漂移等不稳定性,所以它具有较高的稳定性。

在多种温度和电压变化的应用中,DDFS可以提供相同的性能,这意味着在设计过程中不需要太多的环境测试与调试。

直接数字频率合成的缺点抗干扰能力差DDFS在抗干扰方面相对较差。

接收到使相位累计器发生错误计数的干扰信号,会导致输出波形的失真或异常。

这可能限制DDS的应用范围,特别是在高强度干扰环境下的应用中,DDFS可能会出现输出失真现象。

噪声高DDFS在合成信号时,会引入噪声,特别是在比较低的频率下噪声会非常明显。

噪声来自于相位计数器的数字量化以及DDS输出的工作频率和时钟相互种衍生的问题,对某些高精度应用造成质量上的影响。

售价较高相比于模拟信号发生器和频率合成器而言,DDFS的售价更高。

其内含的高精度时钟与数字量化模块、COSS/FOSS转换器以及快速控制电路等,使其在调制精度、计算速度、同时售价等方面相对更高。

ad9910原理

ad9910原理

ad9910原理AD9910原理1. 简介AD9910是一款高性能的直接数字频率合成器(DDS),由ADI (Analog Devices Inc.)公司生产。

它能够快速生成高精度的频率和相位可调的信号,广泛应用于无线通信、雷达、医疗设备等领域。

2. DDS基本原理直接数字频率合成器(DDS)采用数字信号处理技术,通过数字控制相位累加器(Phase Accumulator)和频率控制字(Frequency Tuning Word)实现频率和相位调制。

•数字控制相位累加器:相位累加器是DDS的核心组件,它根据频率控制字决定每个时钟周期的相位增量,并将累加的相位值送入相位表(Phase Lookup Table)。

•频率控制字:频率控制字决定了每个时钟周期的相位增量的大小,它与目标输出频率相关。

3. AD9910内部结构AD9910集成了多个模块,包括相位累加器、数字与模拟转换器(DAC)、时钟发生器等。

相位累加器相位累加器以一个内部时钟(由时钟发生器提供)为基准,使用频率控制字确定相位增量大小,并生成一个相位累加序列。

数字与模拟转换器(DAC)相位累加序列经过数字与模拟转换器(DAC)转换为模拟信号,然后通过滤波器进行滤波,得到连续的输出信号。

时钟发生器AD9910内部集成了一个高性能的时钟发生器,可以根据需要生成高稳定性和低噪声的时钟信号,以提供给相位累加器和DAC使用。

4. 工作原理AD9910工作原理如下:1.用户通过SPI接口向AD9910写入频率控制字,确定所需输出频率。

2.AD9910的相位累加器根据频率控制字决定每个时钟周期的相位增量,并自动生成相位累加序列。

3.相位累加序列经过DAC转换为模拟信号,并通过滤波器得到连续的输出信号。

4.输出信号被放大、调制等处理后,用于对应应用领域。

5. 特点与应用AD9910具有以下特点:•高精度:采用32位相位累加器和14位DAC,能够实现很高的频率和相位分辨率。

dds直接数字频率合成器(优秀+)

dds直接数字频率合成器(优秀+)

南京理工大学电子线路课程设计直接数字频率合成器D D S(题名和副题名)(学号)指导教师姓名姜萍老师学院电子工程与光电技术学院年级2012级专业名称通信工程论文提交日期2014.12摘要直接数字信号合成器(DDS)是一种从相位概念出发直接合成所需要波形的新的频率合成技术。

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。

本文使用DDS的方法设计一个任意频率的正弦信号发生器,具有频率控制、相位控制、测频、切换波形、动态显示、使能开关以及AM调制等功能。

利用QuartusII7.0中VHDL语言完成计算机设计、仿真等工作,然后使用由Altera公司开发的Cyclone III 系列EP3C25F324C8实验箱实现电路,用示波器观察输出波形。

本文使用模块化的设计理念,将整体电路分为9个子模块设计,分别为:分频模块、频率预置与调节模块、频率累加寄存模块、相位预置与调节模块、相位累加寄存模块、sin函数波形存储模块、余弦波方波三角波锯齿波波形选择模块、测频与译码显示模块、AM调制模块。

其后,本文给出了本实验的计算机仿真图与示波器输出图,并进行结果分析。

最后在文末给出了本实验所设计的电路的使用说明书。

关键词:直接数字信号合成器、DDS、AM调制、VHDL、测频AbstractDirect digital synthesizer (DDS) is a new technology of frequency synthesis ,which comes from the concept of the phase, to directly synthetize the required waveform . Compared with the traditional frequency synthesizer, DDS has the advantages of lower cost, lower power consumption, higher resolution and faster switching time etc..DDS method is used to design a direct digital synthesizer to synthetize the sin function of any frequency in this paper, with functions of frequency control, phase control frequency measurement, waveform switching, dynamic display, switch enable and AM modulation. Using VHDL language in the QuartusII7.0, we complete the design, simulation and other works by computer, and then use the EP3C25F324C8 experimental box of Cyclone III series developed by the Altera to implement the design, and finally observe the output waveform in oscilloscope.In this paper, the modular design concept is used, and the whole circuit is divided into 9 sub module design, respectively is: frequency division module, frequency adjusting module, frequency cumulative and register module, phase presetting and adjusting module, phase cumulative and register module, sin function waveform memory module, cos wave, square wave, triangle wave, sawtooth waveform selection module, frequency measurement and decoding display module, the AM modulation module.Then, the computer simulation diagram and the output of the oscilloscope graphs of this experiment is given in this paper, followed by the results analysis. Finally, we give the experimental instructions of the circuit design at the end of the paper.Keywords: direct digital synthesizer, DDS, AM modulation, VHDL, frequency measurement目录摘要 (2)Abstract (3)1 绪论 (7)1.1 DDS的发展概况 (7)1.2 选题背景及意义 (7)1.3 课题研究现状 (8)1.4 本文主要工作 (8)2 实验平台Cyclone III EP3C25F324C5 (10)2.1 Cyclone III (10)2.1.1 Cyclone III 系列产品介绍 (10)2.1.2 Cyclone III EP3C25F324C5 开发板原理图 (11)3 DDS基本原理总电路图 (12)3.1 DDS的基本结构 (12)3.2 DDS的基本原理 (12)3.3 DDS总电路封装图 (14)3.4 本章小结 (16)4 DDS各子模块设计原理 (17)4.1 分频模块 (17)4.1.1 48分频子模块 (18)4.1.2 1000分频子模块 (19)4.1.3 0.5分频子模块 (20)4.2 频率预置与调节模块 (21)4.3 频率累加寄存模块 (22)4.3.1 12位累加器子模块 (23)4.3.2 12位寄存器子模块 (24)4.4 相位预置与调节模块 (25)4.5 相位累加与寄存模块 (25)4.5.1 12位累加器子模块 (26)4.5.2 12位寄存器子模块 (26)4.6 sin波形存储模块 (27)4.6.1 sin_rom子模块 (27)4.6.2 10位寄存器子模块 (28)4.7 余弦波、方波、三角波、锯齿波波形选择模块 (29)4.7.1 cos_rom、rect_rom、square_rom、sawtooth_rom波形存储子模块 (29)4.7.2 波形4选1输出子模块 (30)4.7.3 10位寄存器子模块 (31)4.8 测频与译码显示模块 (31)4.8.1 10进制计数器子模块 (32)4.8.2 测频子模块 (33)4.8.3 译码显示子模块 (34)4.9 AM调制模块 (36)4.9.1 载波产生子模块 (37)4.9.2 调制波乘法与加法子模块 (38)4.9.3 载波乘法子模块 (39)4.9.4 已调波与调制波二选一显示子模块 (40)5 DDS调试仿真与下载 (42)5.1 DDS仿真 (42)5.2 AM调制仿真 (43)5.3 DDS管脚设定与下载运行 (44)6 DDS示波器结果显示 (46)7 DDS使用说明书 (49)8 结论 (50)8.1 论文工作总结 (50)8.2 论文工作展望 (50)致谢 (51)参考文献 (52)1绪论1.1D DS的发展概况DDS是直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文缩写。

简易DDS频率合成器设计

简易DDS频率合成器设计

目录第一章系统分析与设计方案 (1)1.1 DDS设计原理介绍 (1)1.2直接数字式频率合成器(DDS)的基本结构 (1)1.3基本DDS结构的常用参量计算 (1)1.3.1 DDS的输出频率f out 。

(1)1.3.2 DDS产生的相位。

(1)1.3.3 DDS的频率分辨率。

(1)1.3.4 DDS的频率输入字FW计算。

(2)1.4 DDS的工作原理 (2)1.4.1相位累加器与频率控制字FW (2)1.4.2 相位控制字PW (2)第二章软件设计 (3)2.1 Verilog HDL程序 (3)2.1.1 8位加法器程序代码 (3)2.1.2 16位加法器程序代码 (3)2.1.3 8位寄存器程序代码 (3)2.1.4 16位寄存器程序代码 (4)2.1.5 dds代码程序 (4)2.1.6 ROM的创建 (4)第三章实验仿真 (5)3.1 原理图 (5)3.1.1 ROM (5)3.1.2 八位加法器 (5)3.1.3 十六位加法器 (5)3.1.4 八位寄存器 (6)3.1.5 十六位寄存器 (6)3.2 仿真波形 (6)3.3 D/A转换电路 (9)3.3.1 DAC0832结构及工作原理 (9)3.3.2 D/A转换电路模块 (10)3.4 实验结果 (10)3.5 调试过程 (10)3.5.1对adder8、adder16、reg8、reg16的调试 (10)3.5.2. D/A转换电路的调试 (10)3.5.3.输出波形的调试 (10)第四章心得体会 (11)第五章参考文献 (12)第一章系统分析与设计方案1.1 DDS设计原理介绍DDS即Direct Digital Synthesizer数字频率合成器,是一种基于全数字技术,从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术,是一种新型的数字频率合成技术。

具有相对带宽大、频率转换时间短、分辨力高、相位连续性好等优点,很容易实现频率、相位和幅度的数控调制,广泛应用于通讯领域。

EDA课程设计直接数字频率合成器(DDS)

EDA课程设计直接数字频率合成器(DDS)
EDA课程设计中DDS的 原理、实现及应用
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汇报人:
目录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 D D S 的 原 理
03 D D S 的 硬 件 实 现
04 D D S 的 应 用
05 D D S 的 软 件 仿 真 与实现
06 D D S 的 优 化 与 改 进
医疗领域:用于 医疗设备的信号 处理和传输
军事领域:用于 雷达、通信、电 子对抗等设备的 信号处理
工业领域:用于 工业自动化设备 的信号处理和控 制
Part Five
DDS的软件仿真与 实现
软件仿真工具介绍
MATL AB:强大的数学计算和图形处理 能力,适合进行信号处理和仿真
Simulink:MATL AB的扩展工具,可以 进行系统级仿真,支持DDS模块
DDS的动态范围扩展
动态范围扩展原理:通过调整DDS的输出电压和频率,实现动态范围的 扩展 动态范围扩展方法:采用数字信号处理技术,如滤波、放大、压缩等
动态范围扩展效果:提高DDS的输出信号质量,降低噪声和失真
动态范围扩展应用:在通信、雷达、电子对抗等领域具有广泛应用
THANKS
汇报人:
DDS的频率分辨率优化
频率分辨率定义:衡 量DDS性能的重要参 数,表示输出信号的 频率精度和稳定度。
优化方法1:采用高 精度的参考时钟源, 提高时钟频率,减小 DDS的相位截断误差。
优化方法2:增加相 位累加器的位数,扩 大频率调制的范围, 提高频率分辨率。
优化方法3:采用数 字滤波技术,对DDS 输出信号进行滤波处 理,减小杂散分量, 提高频率分辨率。
实际应用:通过对DDS的相位噪声 进行降低,可以提高信号的纯度, 减小干扰和失真,从而提高通信、 雷达、电子对抗等系统的性能。

直接数字频率合成器DDS

直接数字频率合成器DDS

1. 直接数字频率合成器DDS直接数字频率合成器DDS 是Direct Digital Synthesizer 的缩写,它是通信系统中常用到的部件。

用DDS 还可以作为很有用的信号源,与模拟式的频率锁相环PLL 相比,它有许多优点,其中以下两条最为突出:(1) 频率切换迅速由于不存在滤波环路,所以可以在极短的时钟周期内改变频率。

(2) 频率稳定度高由于采用了晶体振荡器作为时钟源,因此极高的频率稳定度。

2. 数字式波形生成的基础知识存储器与波形数据 如果一个存储器有n 条地址线,则这个存储器的存储空间为2n。

存储器中数据与波形的关系如图1所示。

假设在2n个存储单元内存放了一个周期的正弦波数据,则每个单元内的数据就表示正弦值的大小,这种存储器称为波形数据存储器。

图1表明了存储单元与正弦波形的对应关系。

如果重复地从0~2n -1单元读出波形数据存储器中的数据,在波形存储器的输出端就会得到周期的正弦序列;如果将周期的正弦序列输入到D/A 转换器,则会在D/A 转换器的输出端得到连续的正弦电压。

输出的正弦序列(或连续的正弦电压)的周期是由什么决定呢?它是由读出数据的时钟频率决定的。

如图2所示,设CLK 为加于波形存储器的时钟,该时钟的周期为T0,则其频率为fclk=1/T0。

显然,时钟频率越高,读取波形存储器内一个周期的数据所用的时间就越短,因而从D/A 转换器得到的正弦信号的频率就越高。

波形发生器的系统组成如图3所示为波形发生器的系统组成,其中,时钟fclk 加于二进制计数器,生成波形数据存储器所需的地址信号,地址信号的产生频率正比于时钟频率。

计数器的输出在0~2n -1之间周而复始地变化,从而使波形存储器输出周期的正弦序列,D/A 转换器则输出连续的模拟正弦电压波形。

图4所示给出了一周期的正弦波形与时钟周期的关系。

从图中可以得到fclk/f=2n ,这样一个重要关图1 存储器中的数据与波形的关系T0=1/fclk图2 时序逻辑电路的时钟形 图3 波形发生器的系统组成系。

实现直接数字频率合成器的种技术方案

实现直接数字频率合成器的种技术方案

实现直接数字频率合成器的种技术方案嘿,小伙伴们,今天我来和大家聊聊如何实现一款牛气冲天的直接数字频率合成器(DDS)。

这可是电子领域里的一大神器,不仅能实现高速频率转换,还能精确控制输出波形,简直是实验室和工业界的宠儿。

下面,我就用我那十年磨一剑的经验,给大家带来一份实操性强的技术方案。

我们要明确DDS的核心原理。

DDS的核心在于一个叫做相位累加器的家伙,它通过不断地累加相位,来控制数字到模拟转换器(DAC)的输出,从而实现频率合成。

那么,我们就来一步步打造这款神奇的DDS。

一、硬件设计1.1选用合适的FPGA芯片FPGA是DDS的核心,负责实现相位累加、正弦查找表、DAC输出等功能。

我们要根据项目需求,选择合适型号的FPGA芯片。

这里我推荐使用Xilinx或Altera的高端FPGA,它们具有丰富的逻辑资源和高速DAC接口,能够满足DDS的高性能要求。

1.2设计数字下变频器数字下变频器是DDS的关键部分,它负责将高频信号转换为低频信号。

我们可以采用数字滤波器来实现这一功能。

在设计过程中,要注意滤波器的类型、阶数和截止频率等参数,以确保信号转换的准确性和稳定性。

1.3设计DAC输出电路DAC输出电路负责将数字信号转换为模拟信号。

这里我们可以选择串行或并行DAC,根据FPGA的接口和性能要求来确定。

同时,要设计合适的驱动电路,确保DAC输出信号的幅度和波形。

二、软件设计2.1相位累加器设计相位累加器是DDS的核心,它决定了输出频率的精度。

在设计相位累加器时,要注意字长和累加速率,以满足频率分辨率和转换速度的要求。

2.2正弦查找表设计正弦查找表是DDS的关键部分,它用于查找正弦波的采样值。

在设计查找表时,要考虑查找表的深度和宽度,以确保输出波形的精度。

2.3数字滤波器设计数字滤波器是数字下变频器的核心,它决定了信号转换的准确性和稳定性。

在设计滤波器时,要选择合适的滤波器类型、阶数和截止频率等参数。

2.4控制界面设计控制界面是用户与DDS交互的桥梁,它负责接收用户输入的频率、幅度等参数,并控制FPGA实现相应的功能。

dds直接频率合成器原理

dds直接频率合成器原理

dds直接频率合成器原理DDS直接频率合成器是一种基于数字信号处理技术的频率合成器,可以通过数字控制直接产生高精度的频率输出。

它的原理是利用数字信号处理器(DSP)或者微控制器(MCU)等数字电路对数字信号进行处理,通过改变数字信号的相位和频率来实现产生不同频率的输出信号。

DDS直接频率合成器的核心是相位累加器和查找表。

相位累加器是一个计数器,它以固定的时钟频率递增,产生一个连续的相位值。

查找表是存储了一组相位值对应的幅值的存储器,可以根据相位值查找到对应的幅值。

工作原理如下:首先,输入一个参考时钟信号,通过一个频率分频器将其分频得到一个低频时钟信号。

然后,将这个低频时钟信号作为相位累加器的时钟信号,使得相位累加器按照一定的频率递增。

同时,将相位累加器的输出作为查找表的地址信号,查找表输出对应的幅值。

最后,将这个幅值经过数模转换器(DAC)转换为模拟信号输出。

DDS直接频率合成器具有以下优点:首先,由于数字信号处理技术的应用,可以实现高精度的频率合成,频率分辨率高,可以达到很小的步进值。

其次,相位累加器的递增速度可以很快,可以实现高频率的输出信号。

此外,由于采用数字控制,可以灵活地改变输出频率,并且可以实现频率的精确锁定和调制等功能。

DDS直接频率合成器在很多领域得到了广泛应用。

在通信领域,它可以用于数字调制、解调和频率转换等应用中。

在测试与测量领域,它可以用于频率标准和信号发生器等设备中。

在医疗仪器、声音合成等领域,它也有着重要的应用。

然而,DDS直接频率合成器也存在一些问题。

首先,由于相位累加器的递增速度较快,会导致较高的时钟频率要求,增加了电路设计的复杂度。

此外,由于相位累加器的递增是离散的,会导致输出信号中出现离散谐波,需要通过滤波器进行抑制。

此外,由于数字信号处理的复杂性,需要较高的计算能力和存储器容量,增加了系统成本。

DDS直接频率合成器是一种基于数字信号处理技术的频率合成器,通过相位累加器和查找表实现对输出频率的控制。

EDA设计III-直接数字频率合成器(DDS)设计

EDA设计III-直接数字频率合成器(DDS)设计

直接数字频率合成器(DDS)设计摘要直接数字合成(DDS)是一种数字式技术,产生的频率和相位可调输出信号引用到一个固定频率时钟源模块的精度数字数据技术。

本质上,参考时钟脉冲频率间隔分开一个DDS结构提出的二进制控制字。

控制字通常是24到48位长,使DDS的实施提供优越的输出频率调谐分辨率。

在日益竞争成本的今天,高性能,功能与作用相结合,DDS 产品正迅速地成为除传统的高速频率的模拟合成器解决办法之外的另一种选择。

高速,高性能,D/A变换器和DDS结构到单片机(通常是一个完整DDS的解决办法)上的综合使这项技术能够瞄准广泛应用,而且在许多场合提供一种替代基于模拟的PLL合成器。

在许多应用中,使用DDS的解决方案拥有灵活的特性,相较模拟等效电路锁相环频率合成器它有一些独特的优势。

DDS 优势:微赫兹的输出频率和相位调整功能,这些全部在数字控制下完成。

极其快的调相输出频率(或者相位),相位频率连续无畸变/使未达到的相关模拟还原时间异常。

DDS数字化实现了消除了手工系统调谐的需要操控和零部件老化和温度模拟合成器解决办法。

DDS实现了数字的控制接口,当它在处理器下控制时系统可被遥控的环境变得容易、精确且尽可能完善。

当它作为一个相位合成器时,DDS能够前所未有的匹配来控制I和Q的输出。

关键字直接频率合成器(DDS),任意的波形发生器,频率计SummaryDirect digital synthesis (DDS) is a technique for using digital data processing blocks as a means to generate a frequency- and phase-tunable output signal referenced to a fixed-frequency precision clock source. In essence, the reference clock frequency is “divided down” in a DDS architecture by the scaling factor set forth in a programmable binary tuning word. The tuning word is typically 24-48 bits long which enables a DDS implementation to provide superior output frequency tuning resolution.Today’s cost-competitive, high-performance, functionally-integrated, and small package-sized DDS products are fast becoming an alternative to traditional frequency-agile analog synthesizer solutions. The integration of a high-speed, high-performance, D/A converter and DDS architecture onto a single chip (forming what is commonly known as a Complete-DDS solution) enabled this technology to target a wider range of applications and provide, in many cases, an attractive alternative to analog-based PLL synthesizers. For many applications, the DDS solution holds some distinct advantages over the equivalent agile analog frequency synthesizer employing PLL circuitry.DDS advantages:Micro-Hertz tuning resolution of the output frequency and sub-degree phase tuning capability, all under complete digital control.Extremely fast “hopping speed” in tuning output frequency (or phase), phase-continuous frequency hops with no over/undershoot or analog-related loop settling time anomalies.The DDS digital architecture eliminates the need for the manual system tuning and tweaking associated with component aging and temperature drift in analog synthesizer solutions.The digital control interface of the DDS architecture facilitates an environment where systems can be remotely controlled, and minutely optimized, under processor control.When utilized as a quadrature synthesizer, DDS afford unparalleled matching and control of I and Q synthesized outputs.KeywordsDirect digital synthesis (DDS),The generator of arbitrary wave form, Frequency measure目录I、正文 (4)一、设计要求说明 (4)二、方案论证 (4)三、各模块设计原理 (6)1、相位累加器 (6)2、建立ROM宏单元 (7)3、频率控制与相位控制模块 (12)4、动态显示模块 (15)5、分频模块 (18)6、测频模块 (20)7、控制模块 (22)四、总装图 (23)五、编程下载 (24)II、结论 (25)III、参考文献 (25)IV、实验感想 (26)I、正文一、设计要求说明:本实验的内容是使用DDS的方法设计一个任意频率的正弦信号发生器,利用Quartus II完成设计、仿真等工作,并进行硬件测试。

直接数字频率合成知识点汇总(原理_组成_优缺点_实现)

直接数字频率合成知识点汇总(原理_组成_优缺点_实现)

直接数字频率合成知识点汇总(原理_组成_优缺点_实现)直接数字频率合概述DDS同DSP(数字信号处理)一样,也是一项关键的数字化技术。

DDS是直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文缩写。

DDS 是从相位概念出发直接合成所需要波形的一种新的频率合成技术。

直接数字频率合成是一种新的频率合成技术和信号产生的方法,具有超高速的频率转换时间、极高的频率分辨率分辨率和较低的相位噪声,在频率改变与调频时,DDS能够保持相位的连续,因此很容易实现频率、相位和幅度调制。

此外,DDS技术大部分是基于数字电路技术的,具有可编程控制的突出优点。

因此,这种信号产生技术得到了越来越广泛的应用,很多厂家已经生产出了DDS专用芯片,这种器件成为当今电子系统及设各中频率源的首选器件。

直接数字频率合成原理工作过程为:1、将存于数表中的数字波形,经数模转换器D/A,形成模拟量波形。

2、两种方法可以改变输出信号的频率:(1)改变查表寻址的时钟CLOCK的频率,可以改变输出波形的频率。

(2)、改变寻址的步长来改变输出信号的频率.DDS即采用此法。

步长即为对数字波形查表的相位增量。

由累加器对相位增量进行累加,累加器的值作为查表地址。

3、D/A输出的阶梯形波形,经低通(带通)滤波,成为质量符合需要的模拟波形。

直接数字频率合成系统的构成直接数字频率合成主要由标准参考频率源、相位累加器、波形存储器、数/模转换器、低通平滑滤波器等构成。

其中,参考频率源一般是一个高稳定度的晶体振荡器,其输出信号用于DDS中各部件同步工作。

DDS的实质是对相位进行可控等间隔的采样。

直接数字频率合成优缺点优点:(1)输出频率相对带宽较宽输出频率带宽为50%fs(理论值)。

但考虑到低通滤波器的特性和设计难度以及对输出信号杂散的抑制,实际的输出频率带宽仍能达到40%fs。

(2)频率转换时间短DDS是一个开环系统,无任何反馈环节,这种结构使得DDS的频率转换时间极短。

DDS_直接数字频率合成器

DDS_直接数字频率合成器

南京理工大学直接数字频率合成器实验报告作者: 学号:学院(系):专业:指导老师:实验日期:2013年11月直接数字频率合成器(DDS)摘要本次课程设计的主要目的是学习使用FPGA设计直接数字频率合成器(DDS)。

实验的主要容是使用DDS的方法设计一个具有清零、使能频率相位控制、输出多种波形等功能任意频率的信号发生器,在设计之余,还完成了ROM空间的节省、提高等设计,并设计了一个基于DDS的AM调制电路。

利用Quartus II完成设计、仿真等工作,并下载至smart SOPC实验平台进行硬件测试,通过示波器观察输出信号波形。

实验结果与理论值相符,证明了DDS技术是一项非常实用的技术,它可以广泛应用于数字通信系统。

关键词:DDS ROM 正弦波AM调制AbstractThe main purpose of this curriculum design is encouraging us to learn to design a direct digital frequency synthesizer by using FPGA. The report mainly talks about how to design a direct digital frequency synthesizer with the function of resetting, frequency and phase controlling , multiple waves output . In addition, I also complete the design of ROM space saving ,and I design an AM modeling circuit based on DDS . The design and simulation work is completed with the help of QuartusII. The final system circuit is downloaded to the smart SOPC platform to undergo hardware test. And the output wave can be seen through oscilloscope. The experiment result is close to the theoretical result. DDS is proved to be a quite useful technology which can be widely applied in digital communication system.Keywords:Direct digital synthesizer ROM Sine wave AM module目录一、实验目的 (1)二、实验容和设计要求 (1)2.1实验容 (1)2.2设计要求 (1)三、直接频率合成器(DDS) (2)3.1实验原理 (2)3.2脉冲发生电路 (3)3.3消颤电路 (4)3.4频率和相位调节电路 (5)3.5累加器 (6)3.6波形存储器(ROM表)设计 (8)3.7测频电路 (11)3.8显示电路 (13)3.9总电路图(1) (14)四、节省ROM空间 (17)4.1设计思路 (17)4.2正弦波的计算 (18)4.3三角波计算 (20)4.4锯齿波计算 (20)4.5方波计算 (22)4.6四种计算波形合并 (22)4.7总电路图(2) (23)五、基于DDS的AM调制器的设计 (24)5.1AM调制原理 (24)5.2调制信号与载波信号的产生 (25)5.3波形存储器(ROM表)设计 (29)5.4调制度的确立 (30)5.5加法器与乘法器 (30)5.6显示电路 (30)5.7AM调制电路总图 (31)六、节省电路的改进 (32)七、实验中遇到的问题及解决办法 (33)八、实验收获和感受 (33)九、致 (34)十、参考文献 (34)十一、附录 (35)一、实验目的1.学习使用QuartusII软件做复杂逻辑电路的设计。

DDS直接数字频率合成器

DDS直接数字频率合成器

西安邮电学院验证方案一、总体验证方案1.系统功能描述:8×256的单口RAM完成256个8位计数器,计数器的初值分别为0-255,时钟频率为10MHz,计数器计数频率为5/256MHz。

具体功能:RAM的每一个存储器都可以实现0-255的计数功能,并且数码管显示当前工作的寄存器中的数据。

当一个计数周期后,寄存器中的数据跳回初始状态,并且自动开始工作。

二、具体模块的验证方案1.时钟分频模块1)功能描述:该模块把系统外部输入的信号clk(10MHZ)进行二分频,输出系统时钟clk_2(5MHZ)。

代码:module div_2 (clk_2,clk,div_set);output clk_2;input div_set;input clk;reg clk_2;always @ (posedge clk or posedge div_set)beginif (div_set)clk_2<=1'b0;elseclk_2=~clk_2;endendmodule2)具体验证:i.分频控制信号(div_set=0)时输出频率(clk_2)的始终为0。

ii.分频控制信号(div_set=1)时输出信号(clk_2)与系统外部输入信号(clk)的频率满足二分频关系。

2.计数器模块1)功能描述:计数器可以实现0-255的自加功能,当一个计数周期完后,自动开始下一个计数周期。

代码:module count(in,en,clk_2,out,set);input [7:0] in;input en,clk_2,set;output out;reg [7:0] out;always @ (set)out<= in;always@(posedge clk_2)if(set)out<=8'b00000000;elseif(en)out<=out+1;elseout<=out;endmodule3.单口RAM模块1)功能描述:该RAM有256个存储器,当复位信号ram_set的电平为底时,存储器地址归零。

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电子线路课程设计论文直接数字频率合成器南京理工大学电子线路课程设计直接数字频率合成器D D S(题名和副题名)(学号)指导教师姓名姜萍老师学院电子工程与光电技术学院年级2012级专业名称通信工程论文提交日期2014.12Abstract 电子线路课程设计论文摘要直接数字信号合成器(DDS)是一种从相位概念出发直接合成所需要波形的新的频率合成技术。

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。

本文使用DDS的方法设计一个任意频率的正弦信号发生器,具有频率控制、相位控制、测频、切换波形、动态显示、使能开关以及AM调制等功能。

利用QuartusII7.0中VHDL语言完成计算机设计、仿真等工作,然后使用由Altera公司开发的Cyclone III 系列EP3C25F324C8实验箱实现电路,用示波器观察输出波形。

本文使用模块化的设计理念,将整体电路分为9个子模块设计,分别为:分频模块、频率预置与调节模块、频率累加寄存模块、相位预置与调节模块、相位累加寄存模块、sin函数波形存储模块、余弦波方波三角波锯齿波波形选择模块、测频与译码显示模块、AM调制模块。

其后,本文给出了本实验的计算机仿真图与示波器输出图,并进行结果分析。

最后在文末给出了本实验所设计的电路的使用说明书。

关键词:直接数字信号合成器、DDS、AM调制、VHDL、测频电子线路课程设计论文直接数字频率合成器AbstractDirect digital synthesizer (DDS) is a new technology of frequency synthesis ,which comes from the concept of the phase, to directly synthetize the required waveform . Compared with the traditional frequency synthesizer, DDS has the advantages of lower cost, lower power consumption, higher resolution and faster switching time etc..DDS method is used to design a direct digital synthesizer to synthetize the sin function of any frequency in this paper, with functions of frequency control, phase control frequency measurement, waveform switching, dynamic display, switch enable and AM modulation. Using VHDL language in the QuartusII7.0, we complete the design, simulation and other works by computer, and then use the EP3C25F324C8 experimental box of Cyclone III series developed by the Altera to implement the design, and finally observe the output waveform in oscilloscope.In this paper, the modular design concept is used, and the whole circuit is divided into 9 sub module design, respectively is: frequency division module, frequency adjusting module, frequency cumulative and register module, phase presetting and adjusting module, phase cumulative and register module, sin function waveform memory module, cos wave, square wave, triangle wave, sawtooth waveform selection module, frequency measurement and decoding display module, the AM modulation module.Then, the computer simulation diagram and the output of the oscilloscope graphs of this experiment is given in this paper, followed by the results analysis. Finally, we give the experimental instructions of the circuit design at the end of the paper.Keywords: direct digital synthesizer, DDS, AM modulation, VHDL, frequency measurementAbstract 电子线路课程设计论文目录摘要 (2)Abstract (3)1 绪论 (6)1.1 DDS的发展概况 (6)1.2 选题背景及意义 (6)1.3 课题研究现状 (7)1.4 本文主要工作 (7)2 实验平台Cyclone III EP3C25F324C5 (9)2.1 Cyclone III (9)2.1.1 Cyclone III 系列产品介绍 (9)2.1.2 Cyclone III EP3C25F324C5 开发板原理图 (10)3 DDS基本原理总电路图 (11)3.1 DDS的基本结构 (11)3.2 DDS的基本原理 (11)3.3 DDS总电路封装图 (12)3.4 本章小结 (14)4 DDS各子模块设计原理 (15)4.1 分频模块 (15)4.1.1 48分频子模块 (16)4.1.2 1000分频子模块 (17)4.1.3 0.5分频子模块 (18)4.2 频率预置与调节模块 (18)4.3 频率累加寄存模块 (19)4.3.1 12位累加器子模块 (20)4.3.2 12位寄存器子模块 (21)4.4 相位预置与调节模块 (21)4.5 相位累加与寄存模块 (22)4.5.1 12位累加器子模块 (22)4.5.2 12位寄存器子模块 (23)4.6 sin波形存储模块 (23)4.6.1 sin_rom子模块 (23)4.6.2 10位寄存器子模块 (24)4.7 余弦波、方波、三角波、锯齿波波形选择模块 (25)4.7.1 cos_rom、rect_rom、square_rom、sawtooth_rom波形存储子模块 (25)4.7.2 波形4选1输出子模块 (26)电子线路课程设计论文直接数字频率合成器4.7.3 10位寄存器子模块 (27)4.8 测频与译码显示模块 (27)4.8.1 10进制计数器子模块 (27)4.8.2 测频子模块 (28)4.8.3 译码显示子模块 (29)4.9 AM调制模块 (30)4.9.1 载波产生子模块 (31)4.9.2 调制波乘法与加法子模块 (32)4.9.3 载波乘法子模块 (33)4.9.4 已调波与调制波二选一显示子模块 (34)5 DDS调试仿真与下载 (35)5.1 DDS仿真 (35)5.2 AM调制仿真 (36)5.3 DDS管脚设定与下载运行 (36)6 DDS示波器结果显示 (38)7 DDS使用说明书 (41)8 结论 (42)8.1 论文工作总结 (42)8.2 论文工作展望 (42)致谢 (43)参考文献 (44)Abstract 电子线路课程设计论文1绪论1.1D DS的发展概况DDS是直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文缩写。

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10年间,随着微电子技术的迅速发展,直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesis 简称DDS或DDFS)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。

具体体现在相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方便等方面,并具有极高的性价比[1]。

1.2选题背景及意义DDS是从相位概念出发直接合成所需要波形的一种新的频率合成技术。

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。

进入大三,我们的专业理论知识已经达到一定程度,但却没有合适的机会应用于实践。

基于可编程逻辑器件实现的DDS,电路并不复杂,在理解原理的基础上,能够极大地开发我们理论应用于实践的能力,调动我们的科研积极性。

而QuartusII软件的使用,更是锻炼了我们用VHDL语言实现数字电路设计的能力,对日后我们从事相关行业科研开发具有启蒙意义。

电子线路课程设计论文直接数字频率合成器1.3课题研究现状目前直接数字式频率合成器基本技术实现方案[1]:(1)采用高性能的 DDS 单片电路解决方案随着 DDS 技术和 VLSI 的发展,DDS 单片化在九十年代就已经完成。

由于 DDS 芯片性能日渐完善,促成了许多 DDS 芯片生产厂家出现,它们推出了许多性能优越的DDS 芯片,为电路设计者提供了多种选择。

其中 AD 公司的 DDS 系列产品性价比较高,目前取得了极为广泛的应用。

(2)自行设计基于可编程器件的解决方案由于可编程逻辑器件的规模大、速度快、可编程,以及有强大的 EDA 软件支持等特性,十分适合实现 DDS 系统的数字部分。

在高可靠性的应用领域,如果设计合理得当,将不会存在类似 MCU 的复位不可靠等问题。

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