高精度的信號源是各種測試和實驗過程中不可缺少的工具,在通信、雷達、測量、控制、教學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。傳統(tǒng)的頻率合成方法設(shè)計的信號源在功能、精度、成本等方面均存在缺陷和不足,不能滿足電子技術(shù)的發(fā)展要求,直接數(shù)字合成(Direct Digital Synthesis)DDS技術(shù)可以提供高性能、高頻高精度的信號源,方便地獲得分辨率高且相位連續(xù)的信號,基于FPGA的DDS技術(shù)提供了升級方便并且成本低廉的解決方案。
本文對DDS的基本原理和輸出頻譜特性進行理論分析,總結(jié)出雜散分布規(guī)律。同時以DDS的頻譜分析為基礎(chǔ),給出了幾種改善雜散的方法。本文結(jié)合相關(guān)文獻資料采用傅立葉變換的方法對相位截斷時DDS雜散信號的頻譜特性進行了研究,得到了雜散分布的規(guī)律性結(jié)論,并應(yīng)用在程序設(shè)計程中;DDS技術(shù)的實現(xiàn)依賴于高速、高性能的數(shù)字器件,本文將FPGA器件和DDS技術(shù)相結(jié)合,確定了FPGA器件的整體設(shè)計方案,詳細(xì)說明了各個模塊的功能和設(shè)計方法,并對其關(guān)鍵部分進行了優(yōu)化設(shè)計,從而實現(xiàn)了波形發(fā)生器數(shù)字電路部分的功能。軟件部分采用模塊設(shè)計方法,十分方便調(diào)試。為了得到滿足設(shè)計要求的模擬波形,本文還設(shè)計了幅度調(diào)節(jié)、D/A轉(zhuǎn)換和低通濾波等外圍硬件電路。
實驗結(jié)果表明,本文設(shè)計的基于DDS技術(shù)的多波形信號源基本能夠滿足普通學(xué)生實驗室的要求。
M AT L A B是一個可視化的計算程序,被廣泛地使用于從個人計算機到超級計算機范圍內(nèi)
的各種計算機上。
M AT L A B包括命令控制、可編程,有上百個預(yù)先定義好的命令和函數(shù)。這些函數(shù)能通過
用戶自定義函數(shù)進一步擴展。
M AT L A B有許多強有力的命令。例如, M AT L A B能夠用一個單一的命令求解線性系統(tǒng),
能完成大量的高級矩陣處理。
M AT L A B有強有力的二維、三維圖形工具。
M AT L A B能與其他程序一起使用。例如, M AT L A B的圖形功能,可以在一個 F O RT R A N
程序中完成可視化計