正弦信号发生器设计方案

正弦信号发生器设计方案

1 引言为了精确地输出正弦波、调幅波、调频波、PSK及ASK等信号，并依据直接数字频率合成(Direct Digital FrequencySvnthesizer，简称DDFS)技术及各种调制信号相关原理，设计了一种采用新型DDS器件产生正弦波信号和

各种调制信号的设计方法。采用该方法设计的正弦信号发生器已广泛用于工程

领域，且具有系统结构简单，界面友好等特点。 2 系统总体设计方案图1给出系统总体设计方框图，它由单片机、现场可编程门阵列(FPGA)及其外围的模

拟部分组成。在FPGA的内部数字部分中，利用FPGA内部的总线控制模块实

现与键盘扫描、液晶控制等人机交互模块的通信，并在单片机与系统工作总控

制模块之间的交互通信中起桥梁作用。系统工作总控制可统一控制各个时序模块；各时序模块用于完成相应的控制功能。在模拟部分中，利用无源低通滤波

器及放大电路，使AD9851型DDS模块的输出信号成为正弦波和FM调制信号；再利用调幅电路，使FPGA内部DDS模块产生的信号与AD9851输出的载波

信号变为调幅信号，同时在基带码控制下通过PSK/ASK调制电路得到PsK和ASK信号。最后，各路信号选择通道后，经功率放大电路驱动50Ω负载。

 3 理论分析与计算3．1 调幅信号调幅信号表达式为：

 式中：ω0t，ωt分别为调制信号和载波信号的角频率；MA为调制度。令

V(O)=Vocos(ω0t)，V(ω)=MAcos(ωt)，则V(t)=V(O)+V(O)V(ω)。故调幅信号可

通过乘法器和加法器得到；通过改变调制信号V(ω)的幅值改变MA，V(ω)的范

围为0．1～l V，MA对应为10％~100％。3．2 调频信号采用DDS调频法产生调频信号，具体实现方法：通过相位累加器和波形存储器在FPGA内部构成

一个DDS模块，用于产生1 kHz的调制信号。其中，波形存储器的数据即为调