DDS正弦信号发生器

正弦信号发生器

作者：汤其富 刘洋 王志成（河北工程大学）（四号字，宋体） 辅导老师： 董克俭 何明星

摘 要（四号字，宋体，加粗）

本设计运用了基于Nios II 嵌入式处理器的SOPC技术。系统以ALTERA公司的Cyclone系列FPGA为数字平台，将微处理器、总线、外设、数字频率合成器、存储器和I/O接口等部件集中在一片FPGA上。本设计充分利用了片上资源，提高了系统的稳定性和抗干扰性能。完成了正弦型号发生以及AM、FM、ASK、PSK等多种信号调制功能。（小四，宋体）

Abstract

This designation uses this SOPC technology based on Embedded Processor of

Nios II. The system ,using the Cyclone series FPGA as a digital bench,connects the MPU,BUS,DDFS CELL,Digital Modulate,and stores the datum of the Sine wave into the On Chip Memory in order to gen

编号：

课程设计说明书

题 目： 基于DDS的信号发生器 院 （系）： 信息与通信学院 专 业： 电子信息工程 学生姓名： 峰之使者 学 号： 指导教师：

2014年 12 月 21 日

摘 要

随着信息技术的发展，现代电子系统对波形发生器提出了更高的要求。直接数字合成（Direct Digital Synthesize，DDS）是一种重要的频率合成技术，具有分辨率高，频率变换快等优点。利用键盘输入波形频率，存入单片机，通过单片机控制诺基亚5110液晶屏，让诺基亚5110液晶显示输入频率的大小。再通过单片机控制AD9851，再经过AD9851内部的相位累加器、相位寄存器、正弦查询表、DAC转换器、内部低通滤波器，然后经低通滤波器后，可输出正弦波,外接一个高速比较器，可以输出方波,通过调节一个滑动变阻器，改变方波的占空比，为了克服有线连接繁琐的缺点，利用了无线模块NRF24L

辽 宁 工 学 院

单片机与接口技术 课程设计（论文）题目： 正弦波信号发生器

院（系）：信息科学与工程学院 专业班级： 通信034班 学 号： 030305101 学生姓名： 李方胜 指导教师： 刘毅 教师职称： 副教授 起止时间：05-06-06至05-06-19

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：信息科学与工程学院 教研室：通信工程 学 号 课程设计（论文）题目 完成正弦波信号发生器的硬件和软件设计。任务包括： 1信号峰~峰值在0~5V之间可调，分辨率为0.5V。 2频率两档50Hz、500Hz 030305101 学生姓名 李方胜 专业班级 通信034班 正弦波信号发生器 课程设计（论文）任务 3按键可选择峰~峰值和频率。 4显示器可显示峰~峰值和频率。 5设计电源电路，信号发生器电源采用AC220V 6写出程序流程图及汇编程序。 指导教师评语及成绩 成绩： 指导教师签字：

附表1：

广州大学学生实验报告

开课学院及实验室：物理与电子工程学院-电子楼317室 2016 年 5 月 16 日

学 院 物 电 年级、专业、班 姓名 Jason.P 学号 成绩 实验课程名称 实验项目名称 一、 实验目的： EDA技术实验 正弦信号发生器设计 指 导 教 师 1. 学习用Verilog HDL设计波形发生器和扫频信号发生器； 2. 掌握FPGA对D/A的接口和控制技术； 3. 学会LPM_ROM在波形发生器设计中的实用方法。 二、 实验内容： 图8-1 波形发生与扫频信号发生器电路结构图 （1）实验原理： 如图8-1所示，完整的波形发生器由4部分组成： 首先是FPGA中的波形发生器控制电路，它通过外来控制信号和高速时钟信号，向波形数据ROM发出地址信号，输出波形的频率由发出的地址信号的速度决定；当以固定频率扫描输出地址时，模拟输出波形是固定频率，而当以周期性时变方式扫描输出地址时，则模拟输出波形为扫频信号。 波形数据ROM中存有发生器的波形数据，如正弦波或三角波数据。当接受来自FPGA的地址信号后，将从数据线输出相

一、设计要求

设计一个DDS信号发生器，能够产生正弦波或三角波，并且能够在VGA显示器上显示波形和参数。要求用DE2-70开发板完成。 要求：

(1) 用红色显示2个周期波形； (2) 在屏幕下方显示字符库；

二.设计原理

一）DDS原理（以正弦信号为例）

对于正弦信号发生器，它的输出可以用下式来描述：

（１）

其中，SOUT 是指该信号发生器的输出信号波形，fOUT 指输出信号对应的频率。上式的表述对于时间t是连续的，为了用数字逻辑实现该表达式，必须进行离散化处理，用基准时钟clk进行抽样，令正弦信号的相位θ为

Sout?Asin(2?foutt)=Asin(?)

??2?foutt

（２）

在一个clk周期Tclk，相位?的变化量为

（３）

为了对??进行数字量化，把2π切割为2N由此，每份clk周期的相位增量??用量化

???2?foutTclk?2?fout/fclk

值

B??????2N2? （４）

且B??为整数。

f B???out?2

基于DDS技术三相正弦信号发生器的设计与实现

中 文 摘 要

本设计是基于EDA技术，在Quartus II开发平台上，采用自顶向下的设计方法设计，主芯片采用EP2C5T144C8。以在FPGA中嵌入的8051单片机软核为控制核心，设计完成了基于DDS技术三相正弦信号发生器的制作。

论文详细讨论了正弦信号和调制信号的产生、频率精确控制、三路移相输出、D/A转换与四阶巴特沃思低通滤波电路、电流电压转换电路、4*4键盘与lcd12864显示器等诸方面软硬件实现方法。嵌入的8051单片机软核负责界面显示、键盘扫描和频率与相位控制字的串行输出。

系统可输出三相正弦波和调制信号波。调制信号频率在100Hz～1kHz频率范围内可任意预置，正弦波频率在1Hz~30KHz范围内任意预置，两相间的相位差在0~359°任意预置。根据输入频率大小不同，分别有1Hz、10Hz和100Hz步进值，相位步进值为1°。

综合测试证明，频率精度达到0.06%，移相精度达到1度，在10kΩ负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥10V。

关键词：低频三相；FPGA；DDS；8051单片机软核；移相

The Design and Implementation of Thr

西南科技大学毕业设计（论文）开题报告

学 院

西南业科技大学

班级

信息对抗0802

姓 名 张 磊

号

20080884

基于FPGA和

题 目

DDS的低相噪信号发生器设计

目计 类型 发

设 开

一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 1.1 选题背景

目前市场上已有的信号发生器有很多种，其电 路形式有采用运放及分立元件构成；也有采用单片集成的函数发生器；以及以单片机和FPGA为核心，辅以必要的模拟电路构成的DDS数字信号发生器。在保证信号发生器的稳定性、频率范围、幅值范围等指标的同时，实现对输出信号的频率、相位和幅值的数字控制是现代信号发生器的发展方

向。

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，但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

本科生毕业设计（论文）

中文题目： 数字式函数信号发生器设计

英文题目： A DESIGN OF FUNCTION SIGNAL GENERATOR BASED ON DDS

院 系：

专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成时间：

景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）

摘 要

直接数字合成是一种新的频率合成方法,是频率合成技术的一次革命,随着数字频率集成电路和微电子技术的发展,直接数字频率合成技术日益显露出它的优越性。

本文利用直接数字频率合成器(DDS)与单片机控制技术,研制和设计了高频率、高稳定度的函数信号发生器。

在系统总体方案设计中,将DDS信号发生器分成8个模块:键盘模块、单片机模块、显

本科生毕业设计（论文）

中文题目： 数字式函数信号发生器设计

英文题目： A DESIGN OF FUNCTION SIGNAL GENERATOR BASED ON DDS

院 系：

专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成时间：

景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）

摘 要

直接数字合成是一种新的频率合成方法,是频率合成技术的一次革命,随着数字频率集成电路和微电子技术的发展,直接数字频率合成技术日益显露出它的优越性。

本文利用直接数字频率合成器(DDS)与单片机控制技术,研制和设计了高频率、高稳定度的函数信号发生器。

在系统总体方案设计中,将DDS信号发生器分成8个模块:键盘模块、单片机模块、显

本科生毕业设计（论文）

中文题目： 数字式函数信号发生器设计

英文题目： A DESIGN OF FUNCTION SIGNAL GENERATOR BASED ON DDS

院 系：

专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成时间：

景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）

摘 要

直接数字合成是一种新的频率合成方法,是频率合成技术的一次革命,随着数字频率集成电路和微电子技术的发展,直接数字频率合成技术日益显露出它的优越性。

本文利用直接数字频率合成器(DDS)与单片机控制技术,研制和设计了高频率、高稳定度的函数信号发生器。

在系统总体方案设计中,将DDS信号发生器分成8个模块:键盘模块、单片机模块、显