【正文】 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 基于 CPLD 的 DDS 信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 作 者 ： 專 業(yè) ： 電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 ： 完成日期 ： 原 創(chuàng) 性 聲 明 本人聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。參與同一工作的其他同志對(duì) 本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 簽 名： 日 期： 本論文使用授權(quán)說明 本人完全了解 xx 大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留論文及送交論文復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容。 (保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定 ) 學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： xx大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）立題卡 課題名稱 基于 CPLD 與 DDS 技術(shù) 的信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 出題人 課題來源 科研 社會(huì)生產(chǎn)實(shí)際 √ 其它 課題表述（簡(jiǎn)述課題的背景、目的、意義、主要內(nèi)容、完成課題的條件等） 傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器采用模擬電路技術(shù)，由分立元件構(gòu)成振蕩電路和整形電路，產(chǎn)生各種波形。采用這種技術(shù)的波形發(fā)生器電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度較差，而且僅能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波等幾種簡(jiǎn)單波形，難以產(chǎn)生較為復(fù)雜的波形信號(hào)。隨著微處理器性能的提高，出現(xiàn)了由微處理器、 D/A 以及相關(guān)硬件、軟件構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器。 本文研究的內(nèi)容主要是結(jié)合虛擬儀器技術(shù)， 進(jìn)行任意信號(hào)發(fā)生器的研制，所用的控制方式是目前比較先進(jìn)的 DDS技術(shù)。 課題條件： 集成電路 、 Cplddev 開發(fā)平臺(tái)、 Quartus II 軟件 。 課題類型 理論研究 對(duì)應(yīng)的 成果形 式為 所有模塊程序 理論研究與工程應(yīng)用 工程應(yīng)用 √ 畢業(yè)論文 該課題對(duì)學(xué)生的要求 自學(xué)能力較強(qiáng)，基礎(chǔ)較好； 熟悉 VHDL或 Verilog HDL 語言； 具有一定軟硬件電路分析與設(shè)計(jì)能力； 一名學(xué)生 教研室意見 教研室主任簽名： ______________ ________年 ________月 ________日 學(xué)院意見 同意立題（ ） 不同意立題（ ） 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： ______________ ________年 ________月 ________日 注： 此表一式三份， 學(xué)院、教研室、學(xué)生檔案各一份。 xx 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書 題目 基于 CPLD 的 DDS 信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 院 電氣工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 電 096 學(xué) 號(hào) 起 訖 日 期 － 指導(dǎo)教師 職稱 講師 發(fā)任務(wù)書日期 2020 年 2 月 19 日 課題的內(nèi)容和要求 （研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo)和解決的關(guān)鍵問題） 傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器采用模擬電路技術(shù)，由分立元件構(gòu)成振蕩電路和整形電路，產(chǎn)生各種波形。采用這種技術(shù)的波形發(fā)生器電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度較差，而且僅能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波等幾種簡(jiǎn)單波形，難以產(chǎn)生較為復(fù)雜的波形信號(hào)。隨著微處理器性能的提高，出現(xiàn)了由微處理器、 D/A以及相關(guān)硬件、軟件構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器。 本文研究的內(nèi)容主要是結(jié)合虛擬儀器技術(shù)，進(jìn)行任意信號(hào)發(fā)生器的研制，所用的控制方式是目前比較先進(jìn)的 DDS技術(shù)。 課題的研究方法和技術(shù)路線 研究方法為理論研究與實(shí)際調(diào)研相結(jié)合。 技術(shù)路線為： 熟悉課題及要求，檢索有關(guān)資料 ； 分析消化資料，撰寫課題綜述及開題報(bào)告； 掌握 DDS控制技術(shù)和 信號(hào)發(fā)生器工作原理， 對(duì)整體硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)軟件進(jìn)行編程和仿真； 對(duì) 信號(hào)發(fā)生器 系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試； 完成論文 計(jì)算機(jī)一臺(tái) 學(xué)生具有一定的編程基礎(chǔ)及理論知識(shí) 參考文獻(xiàn) 1] 王慶生 ,盧棟才 .頻率合成技術(shù)綜述 [J].通信對(duì)抗， 2020(2):310. 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[14]雷能芳 .DDS的 Verilog設(shè)計(jì)及 QuartusⅡ與 Matlab聯(lián)合仿真 [J].現(xiàn)代電子， 2020(12):163164. 本課題必須完成的任務(wù)： 開題報(bào)告、英文翻譯 掌握 DDS控制技術(shù)和 信號(hào)發(fā)生器工作原理， 對(duì)整體硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)軟件進(jìn)行編程和仿真； 對(duì) 信號(hào)發(fā)生器 系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試； 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及評(píng)價(jià) 成 果形式 基 礎(chǔ) 條 件 提交本科畢業(yè)論文 進(jìn)度計(jì)劃 起訖日期 工作內(nèi)容 備 注 2． 183． 2 查閱中外參考文獻(xiàn)，翻譯一份英文資料 3． 33． 16 消化吸收參考文獻(xiàn)及資料，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 3 月 14 日上交 3． 174． 13 掌握 DDS 控制技術(shù)和 信號(hào)發(fā)生器工作原理，對(duì)整體硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)軟件進(jìn)行編程和仿真 － 完成開題答辯 4． 21 4． 27 畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查 4 月 27 日前 完成中期檢查 4． 14 5． 18 對(duì) 信號(hào)發(fā)生器 系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試 5． 19 5． 29 撰寫畢業(yè)論文 5 月 25 日交 畢業(yè)論文草稿 5． 266． 1 修改完善畢業(yè)論文，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)成果演示和驗(yàn)收 6 月 1 日前 畢業(yè)論文定稿 6． 2 6． 8 準(zhǔn)備和進(jìn)行畢業(yè)論文答辯 教研室審核意 見 教研室主任簽名： ______年 ___月 ___日 學(xué)院意見 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： ______年 ___月 ___日 注：此表為參考表格，學(xué)院可根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)該表格進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷摹? xx 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專業(yè) 電氣工程及其自 動(dòng)化 課題名稱 基于 CPLD 與 DDS 技術(shù) 的信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 閱讀文獻(xiàn) 情 況 國(guó)內(nèi)文獻(xiàn) 14篇 開題日期 2020326 國(guó)外文獻(xiàn) 0篇 開題地點(diǎn) 11612 一 文獻(xiàn)綜述與調(diào)研報(bào)告：（闡述課題研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，本課題研究的意義和價(jià)值、參考文獻(xiàn)） 課題研究現(xiàn)狀 隨著當(dāng)今社會(huì)信息化，電子化的快速發(fā)展，無線通信技術(shù)越來越受到世界的關(guān)注。特別是在軍事現(xiàn)代化技術(shù)逐漸成熟的今天，軍事通信與 測(cè)量作為保證現(xiàn)代化作戰(zhàn)的主要方式，如果軍事無線通信設(shè)備或無線控制設(shè)備沒有必要的抗干擾措施，在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)的大規(guī)模對(duì)抗環(huán)境下，就會(huì)出現(xiàn)通信中斷，控制失靈，從而陷入被動(dòng)挨打的局面。為了保證正常可靠的通信或系統(tǒng)控制，需要加大研究、創(chuàng)新各種通信理論并實(shí)現(xiàn)各種新型的通信設(shè)備的應(yīng)用。 發(fā)展趨勢(shì) 頻率合成技術(shù)作為現(xiàn)在廣泛使用的一種頻率輸出技術(shù)，不管是普通電子設(shè)備的制造還是最尖端的科學(xué)儀器，大多的功能實(shí)現(xiàn)都是直接依賴于基于頻率合成器以及相關(guān)產(chǎn)品，因此頻率合成器常被人們譽(yù)為電子系統(tǒng)的“心臟”，而頻率合成理論也因此在二十 一世紀(jì)得到了飛躍的發(fā)展。 早期的頻率合成技術(shù)是把一個(gè)或多個(gè)已知模擬頻率源通過倍頻、分頻、混頻等模擬電路的調(diào)理與運(yùn)算實(shí)現(xiàn)需求頻率的產(chǎn)生，然后選用窄帶濾波器的進(jìn)行濾波得到輸出。由于這種技術(shù)是直接在物理電路上出發(fā)，通過對(duì)頻率進(jìn)行各種電路運(yùn)算，所以被稱為直接頻率合成技術(shù)。 在二十世紀(jì)五十年代，由于反饋理論的發(fā)展和模擬鎖相技術(shù)的出現(xiàn)，出現(xiàn)了頻率的間接合成技術(shù)。這種技術(shù)以一個(gè)或幾個(gè)參考頻率源為基礎(chǔ)，通過諧波發(fā)生器的混頻、分頻產(chǎn)生出多個(gè)頻率，隨后通過頻率之間的重新組合利用鎖相環(huán)把輸出頻率鎖定在頻率值上，由壓控振蕩器間接產(chǎn) 生所需頻率。這個(gè)技術(shù)被稱為間接頻率合成技術(shù)或鎖相式頻率合成技術(shù)，至今，通過這種原理設(shè)計(jì)出的各種頻率合成設(shè)備依舊占有著大部分市場(chǎng)，是使用最廣泛的一種頻率合成技術(shù)。 隨著電子技術(shù)數(shù)字化概念的出現(xiàn)與發(fā)展，在 1971 年美國(guó)學(xué)者 ， 和 三位科學(xué)家發(fā)表了關(guān)于數(shù)字化頻率合成的一篇研究性文章，文中第一次提出了 DDS（ Direct digital frequency synthesis，直接數(shù)字頻率合成）的概念， DDS 從相位的概念出發(fā)進(jìn)，采用信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，具有精確的相位、極高的 頻率分辨力和快速的頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間，是頻率合成技術(shù)發(fā)展的一個(gè)創(chuàng)新。但當(dāng)時(shí)由于電子技術(shù)的落后以及信號(hào)處理水平不高等原因， DDS 技術(shù)并沒有受到很好的關(guān)注。但是隨著電子工程領(lǐng)域的不斷發(fā)展與應(yīng)用，數(shù)字集成電路的不斷發(fā)展，更高精度的晶振源的出現(xiàn)， DDS 技術(shù)逐漸顯示出了其作為數(shù)字頻率合成技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并同鎖相頻率合成技術(shù)一同發(fā)展壯大。 由于 DDS 具有其它合成技術(shù)不具備的優(yōu)點(diǎn)，再經(jīng)過科學(xué)理論的不斷擴(kuò)充與完善和電子集成工藝技術(shù)的大力發(fā)展， DDS 已經(jīng)開始走向應(yīng)用化，走向產(chǎn)品化。高科技的電子公司投入了大量的人力、物力，不斷的推出 DDS 的跨時(shí)代產(chǎn)品。并且在將來還會(huì)一直致力于 DDS 技術(shù)的研究與發(fā)展，可以說在未來 DDS 技術(shù)將有著最廣闊的空間，有著最廣泛的使用。而 DDS 本身也由于設(shè)計(jì)原理的問題存在一些固有缺陷，但是基于鎖相頻率合成技術(shù)的優(yōu)勢(shì)正好可以彌補(bǔ)這種缺憾，而使用 DDS 技術(shù)和鎖相環(huán)式頻率合成技術(shù)相互融合，合并兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，將成為整個(gè)頻率源的核心發(fā)展趨勢(shì)。 本課題研究的意義和價(jià)值 在通信設(shè)備的研制中，信號(hào)源或信號(hào)發(fā)生設(shè)備是整個(gè)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此對(duì)于信號(hào)的建 設(shè)就顯得尤為重要，頻率合成技術(shù)是產(chǎn)生信號(hào)源的最理想的方法，特別是數(shù)字化處理 水平的提高，軟件無線電思想的建立，讓基于數(shù)字頻率合成技術(shù)的信號(hào)源設(shè)備的產(chǎn)生成為了現(xiàn)實(shí)。在信號(hào)發(fā)生設(shè)備建立后，在信號(hào)傳輸過程中必然會(huì)受到多種形式的電子干擾，特別是在軍用領(lǐng)域這種干擾更加突出，為了能夠提高系統(tǒng)的抗干擾能力，在信號(hào)源使用各種手段加強(qiáng)信號(hào)安全性，提高抗干擾能力就成為了一種解決方案。 常用的信號(hào)源設(shè)備在信號(hào)建設(shè)方面使用兩種技術(shù)來防止大多數(shù)人為干擾，一種是通過對(duì)頻率的控制包括各種擴(kuò)頻、跳頻通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，另一種是通過對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)源采用偽隨機(jī)編碼來保證輸出的信號(hào)難以解密來實(shí)現(xiàn)。 但是通過改變輸出信號(hào)的調(diào)制模 式來設(shè)計(jì)的信號(hào)發(fā)生器，增強(qiáng)信號(hào)抗干擾能力的設(shè)備還很少涉及。為此 本文以此為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)