【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 設(shè)計(jì) (論文 )題目： 基于 DDS 技術(shù)的信號(hào)源設(shè)計(jì) 目 錄 摘 要 ........................................................ 4 Abstract ..................................................... 5 第一章 緒 論 ................................................. 6 ........................................... 6 題研究意義 ........................................... 6 DDS 技術(shù)的發(fā)展 ......................................... 7 第二章 直接頻率合成技術(shù)的原理分析 ................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 DDS 技術(shù)的原理和特點(diǎn) .................................... 8 DDS 的結(jié)構(gòu)分析 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 DDS 相位累加器 .................................... 3 DDS 的雜散 分析 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 相位截?cái)嗾`差分析 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 幅度量化誤差分析 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 D/A輸出誤差分析 .................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第三章 信號(hào)源的整體設(shè)計(jì)分析 .................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 DDS芯片選取 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 AD9854芯片介紹 ................................... 10 輸出頻譜分析 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 高速?gòu)?fù)雜控制實(shí)現(xiàn) ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第四章 系統(tǒng) 硬件 設(shè)計(jì) ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .......................................... 19 AD9854 模塊硬件設(shè)計(jì) ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 FPGA 控制模塊硬件設(shè)計(jì) .................................. 19 第五章 系統(tǒng) 軟 件設(shè)計(jì) ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 號(hào)產(chǎn)生模塊設(shè)計(jì) ....................................... 15 人機(jī)交互界面 ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第六章 系統(tǒng) 調(diào)試 與分析 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 硬件調(diào)試 ................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 雜散測(cè)試 .............................................. 25 ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第七章 總結(jié)與展望 ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) ...................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附 錄 ......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致 謝 ......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 基于 DDS 技術(shù)的信號(hào)源設(shè)計(jì) 摘 要 頻率合成器是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的重要組成部分，它作為電子系統(tǒng)的“心臟”，在通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、廣播電視、遙控遙測(cè)等許多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。為了適應(yīng)現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展和市場(chǎng)要求 ，研究制作高性能的任意波形發(fā)生器十分有必要，而且意義重大。基于 DDS 技術(shù)的信號(hào)源，由于可以獲得很高的頻率穩(wěn)定度和精確度，同時(shí)可以根據(jù)需要 方便地實(shí)現(xiàn)各種比較復(fù)雜的調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)幅功能，因此發(fā)展非常迅速。 目前我國(guó)波形發(fā)生器還沒有形成真正的產(chǎn)業(yè)，并且我國(guó)目前在波形發(fā)生器的的種類和性能都與國(guó)外同類產(chǎn)品存在較大的差距，因此加緊對(duì)這類產(chǎn)品的研制顯得迫在眉睫。 本設(shè)計(jì)以直接數(shù)字頻率合成芯片 AD9854 為核心，實(shí)現(xiàn)了高性價(jià)比、低相噪和低雜散的 DDS 信號(hào)發(fā)生器。使用 EP1C6Q240C8N 型 FPGA 作為 AD9854 的控制單元， MSP430F449 型單片機(jī)作為與 PC 進(jìn)行通信，設(shè)計(jì)了一款 輸出頻率范圍為 至 120MHz。，雜散 30dBc 的信號(hào)發(fā)生器。該信號(hào)發(fā)生器具有雙路正交輸出，可完成線性調(diào)頻、 相移鍵控 和頻移鍵控等調(diào)制功能，具有常規(guī)信號(hào)發(fā)生器所不具備的輸出信號(hào)通信制式捷變功能，具有低功耗、高穩(wěn)定和高性價(jià)比的特 點(diǎn)，可作為目前數(shù)字通信設(shè)備、雷達(dá)和其他電子設(shè)備的檢測(cè)儀表和系統(tǒng)集成部件 。 關(guān)鍵詞： 直接數(shù)字頻率合成 （ DDS） ； 信號(hào)發(fā)生器 ； AD9854 Based on the signal source of DDS technology design Abstract Frequency synthesizer modern electronic system is the important ponent of the electronic system as a heart, in munication, radar, navigation, radio and television, remote control telemetry, and many other areas have been widely used. In order to adapt to the modern electronic technology development and the market requirement, the research production of high performance arbitrary waveform generator very necessary, but also of great significance. Based on the signal source of DDS technology, because it can get very high frequency stability and precision, and at the same time can according to need realized all kinds of plex FM, jamming and an am function, it is developing very fast. At present our country waveform generator have not form a real industry, and in our country at present in the type of the waveform generator and performance with the same products abroad is a substantial gap, therefore stepping up to this kind of products of research appears imminent. This design by direct digital frequency synthesis chip AD9854 as the core, realized the high performance, low in noise and low stray DDS of signal generator. Use EP1C6Q240C8N type as the control unit AD9854 FPGA, MSP430F449 type single chip microputer as and PC for munications, design a kind of output frequency range of Hz to 120 MHz。 , stray 30 dBc signal generator. The signal generator has double road orthogonal output can be plete linear FM, phase shift keying and FSK etc modulation function with conventional signal generator has bee the output signal munication system function with low power consumption, high stability and high ratio of performance characteristics, and can be used for digital munication equipment, radar and other electronic equipment testing instrument and system integration ponents． Key words: Direct Digital Synthesis。 Signal generator。 AD9854 第一章 緒 論 課題研究背景 在通信技術(shù)領(lǐng)域中，經(jīng)常要用一些信號(hào)作為測(cè)量基準(zhǔn)信號(hào)或輸入信號(hào)，也就是所謂的信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)發(fā)生器有很多種，包括正弦波信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、脈沖信號(hào)發(fā)生器、掃描發(fā)生器、任意波形發(fā)生器、合成信號(hào)發(fā)生器等。 作為通信系統(tǒng)中必非常重要組成部分的信號(hào)發(fā)生器，在很大程度上決定了系統(tǒng)的性能，因而常稱之為電子系統(tǒng)的“心臟”。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，對(duì)信號(hào)源的 要求越來越高，需要的輸出頻率高達(dá)微波頻段甚至更高，頻率范圍從零 Hz 到幾 GHz；頻率分辨率達(dá)到 mHz 甚至更小，相應(yīng)頻點(diǎn)數(shù)更多。同時(shí)，對(duì)頻率合成器功耗、體積、重量等也有更高的要求。而傳統(tǒng)的信號(hào)源采用振蕩器，只能產(chǎn)生少數(shù)幾種波形，自動(dòng)化程度較低，且儀器體積大、靈活性與準(zhǔn)確度差。而現(xiàn)在要求信號(hào)發(fā)生器能產(chǎn)生波形的種類多、頻率高，而且還要體積小、可靠性高、操作靈活、使用方便及可由計(jì)算機(jī)控制。所以要實(shí)現(xiàn)高性能的信號(hào)發(fā)生器，必須在技術(shù)手段上有新的突破。 直接數(shù)字頻率合成 （ Direct Digital Synthesizer，簡(jiǎn)稱： DDS） 技術(shù)是一種新的全數(shù)字的頻率合成原理，它從相位的 角度 出發(fā)直接合成所需波形。這種技術(shù)由美國(guó)學(xué)者 , 和 于 1971 年首次提出，但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和工藝水平， DDS 技術(shù)僅僅在理論上進(jìn)行了一些探討，而沒有應(yīng)用到實(shí)際中去。近 30年來，隨著超大規(guī)模集成、復(fù)雜可編程邏輯器件、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列等技術(shù)的出現(xiàn)以及對(duì) DDS 理論的進(jìn)一步探討，使得 DDS 得到了飛速的發(fā)展。 由于其具有頻率轉(zhuǎn)換快、分辨率高、頻率合成范圍寬、相位噪聲低且相位可控制的優(yōu)點(diǎn)，因此， DDS 技術(shù)常用于產(chǎn)生頻率快、轉(zhuǎn) 換速度快、分辨率高、相位可控的信號(hào)，廣泛應(yīng)用于電子測(cè)量、調(diào)頻通信、電子對(duì)抗等領(lǐng)域。近年來，已有 DDS 技術(shù)的 波形 發(fā)生器陸續(xù)被研制、生產(chǎn)和投入應(yīng)用。 課題研究意義 信號(hào)源是一種基本的電子設(shè)備，廣泛應(yīng)用于通信，雷達(dá)，測(cè)控，電子對(duì)抗以及現(xiàn)代化儀器儀表等領(lǐng)域，是一種為電子測(cè)量工作提供符合嚴(yán)格技術(shù)要求的電信號(hào)設(shè)備，和示波器、電壓表、頻率計(jì)等儀器一樣是最普遍、最基本也是應(yīng)用最廣泛的的電子儀器之一，幾乎所有電參量的測(cè)量都要用到信號(hào)發(fā)生器。綜上所述，不論是在生產(chǎn)還是在科研與教學(xué)上，信號(hào)發(fā)生器都是電子工程師信號(hào)仿真試驗(yàn)的最佳工具。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電子測(cè)量工作對(duì)信號(hào)發(fā)生器的性能提出了更高的要求，不僅要求能產(chǎn)生正弦信號(hào)源、脈沖信號(hào)源，還能根據(jù)需要產(chǎn)生函數(shù)信號(hào)源和高頻信號(hào)源，信號(hào)源常有三方面的用途： (1)激勵(lì)源，作為某 些電器設(shè)備的激勵(lì)信號(hào)。 (2)信號(hào)仿真，當(dāng)要研究一個(gè)電氣設(shè)備在某種實(shí)際環(huán)境