基于FPGA的多功能信号源设计与实现.doc

1、 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 基于 FPGA 的多功能信号源设计与实现 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘 要 I 草鱼 草鱼 摘 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 要 草鱼 草鱼 直接数字频率合成（ DDS）是七十年代初提出的一种新的频率合成技术 ， 鲤鱼 其数字结构满足了现代电子系统的许多要求 ， 鲤鱼 因而得到 了迅速的发展 ， 鲤鱼 现场可编程门阵列器件（ FPGA）的出现 ， 鲤鱼 改变了现代电子数字系统的设计方法

2、 ， 鲤鱼 提出了一种全新的设计模式 。 草鱼 本设计结合这两项技术 ， 鲤鱼 并利用 FPGA 灵活的控制技术 ， 鲤鱼 设计了一种新的波形发生器 。 草鱼 草鱼 本文 首先介绍了 DDS 的基本原理 ， 鲤鱼 接着对 EDA 技术及 可编程逻辑器件的 特点和 发展历程进行 了详细地 介绍 ， 鲤鱼 草鱼 其中对要使用到的 Quartus 草鱼 II、 pork 草鱼 MATLAB/DSP 草鱼Builder、 p orkModelSim 草鱼 等 软件作了介绍 。 草鱼 草鱼 根据 DDS 基本原理用 VHDL 语言完成了对 正弦信号 发生器 、 pork数字移相信号 发生器的设计 ， 鲤

3、鱼 并用 Quartus 草鱼 II 进行时序仿真 ， 鲤鱼 嵌入式逻辑分析仪 （ SignalTap 草鱼 II）进行在线 实时测试 ， 鲤鱼 最后 下载到 EDA 实验开发平台上进行试验 ， 鲤鱼 通过示波器观察实验结果 。 草鱼草鱼 用现代 DSP 技术设计工具 DSP 草鱼 Builder 建模 设计 了调幅 （ AM）信号 发生器 、 pork频移键控 （ FSK）信号发生器 、 pork正交幅度调制（ QAM） ， 鲤鱼 并对其 进行 算法仿真 ， 鲤鱼 再 用ModelSim 进行功能仿真 ， 鲤鱼 Quartus 草鱼 II 进行时序仿真 ， 鲤鱼 （功能 仿真 模拟 波形与M

4、ATLAB 算法仿真波形一致 ， 鲤鱼 功能仿真的数据流图 与 Quartus 草鱼 II 时序仿真一致）仿真结果表明 ， 鲤鱼 本次设计达到了设计要求 。 草鱼草鱼 草鱼 草鱼 关键词 直接数字频率合成 ； pork波形发生器 ； pork现场可编程门阵列 ； porkVHDL； porkDSP 草鱼 Builder草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 攀枝花学院本科毕业设计（论文） ABSTRACT II 草鱼 ABSTRACT 草鱼 草鱼 Direct 草鱼 Digital 草鱼 frequency 草鱼 Synthesis 草鱼 (DDS) 草鱼 was 草

5、鱼 advanced 草鱼 rapidly 草鱼 in 草鱼 early 草鱼 1970s 草鱼 and 草鱼 has 草鱼 been 草鱼 developing 草鱼 owing 草鱼 to 草鱼 its 草鱼 entirely 草鱼 digital 草鱼 structure. 草鱼 The 草鱼 appearance 草鱼 of 草鱼 Field 草鱼 Programmable 草鱼 Gates 草鱼 Array 草鱼 has 草鱼 changed 草鱼 the 草鱼 design 草鱼 method 草鱼 of 草鱼 digital 草 鱼electronic 草鱼 system 草鱼

6、and 草鱼 provided 草鱼 a 草鱼 new 草鱼 design 草鱼 model. 草鱼 With 草鱼 the 草鱼 two 草鱼 technology 草鱼and 草鱼 the 草鱼 flexible 草鱼 control 草鱼 ability 草鱼 of 草鱼 FPGA, 草鱼 Functional 草鱼 Waveform 草鱼 Generator, 草鱼 has 草鱼been 草鱼 developed 草鱼 .This 草鱼 new 草鱼 signal 草鱼 source 草鱼 can 草鱼 generate 草鱼 high 草鱼 frequency 草鱼 waveform

7、 草鱼 data 草鱼 and 草鱼 also 草鱼 can 草鱼 change 草鱼 parameters 草鱼 of 草鱼 the 草鱼 Functional 草鱼 Waveform 草鱼 Generator. 草鱼This 草鱼 paper 草鱼 will 草鱼 describe 草鱼 its 草鱼 process 草鱼 and 草鱼 characteristics. 草鱼草鱼 This 草鱼 paper 草鱼 introduces 草鱼 the 草鱼 basic 草 鱼 principles 草鱼 of 草鱼 DDS, 草鱼 and 草鱼 then 草鱼 on 草鱼 the 草鱼 ED

8、A 草鱼technology 草鱼 and 草鱼 the 草鱼 characteristics 草鱼 of 草鱼 programmable 草鱼 logic 草鱼 devices 草鱼 and 草鱼development 草鱼 of 草鱼 a 草鱼 detailed 草鱼 description 草鱼 of 草鱼 history, 草鱼 in 草鱼 which 草鱼 you 草鱼 want 草鱼 to 草鱼 use 草鱼 to 草鱼Quartus 草鱼 II, 草鱼 MATLAB 草鱼 / 草鱼 DSP 草鱼 Builder, 草鱼 ModelSim 草鱼 software, 草鱼 also

9、草鱼 introduced.草鱼 According 草鱼 to 草鱼 the 草鱼 basic 草鱼 principles 草鱼 of 草鱼 using 草鱼 VHDL 草鱼 language 草鱼 DDS 草鱼 completed 草鱼 a 草鱼 sinusoidal 草鱼 signal 草鱼 generator, 草鱼 digital 草鱼 Phase 草鱼 Shift 草鱼 Generator 草鱼 and 草鱼 timing 草鱼simulation 草鱼 with 草鱼 the 草鱼 Quartus 草鱼 II 草鱼 embedded 草鱼 logic 草鱼 analyzer 草鱼

10、 (SignalTap 草鱼 II) 草鱼 on-line 草鱼real-time 草鱼 testing, 草鱼 and 草鱼 finally 草鱼 downloaded 草鱼 to 草鱼 EDA 草鱼 experiments 草鱼 Development 草鱼platform 草鱼 to 草鱼 test 草鱼 results 草鱼 by 草鱼 an 草鱼 oscilloscope.草鱼 DSP 草鱼 design 草鱼 tools 草鱼 with 草鱼 modern 草鱼 technology 草鱼 designed 草鱼 DSP 草鱼 Builder 草鱼 model 草鱼amplitud

11、e 草鱼 modulation 草鱼 (AM) 草鱼 signal 草鱼 generator, 草鱼 frequency 草鱼 shift 草鱼 keying 草鱼 (FSK) 草鱼signal 草鱼 generator, 草鱼 quadrature 草鱼 amplitude 草鱼 modulation 草鱼 (QAM), 草鱼 and 草鱼 its 草鱼 algorithm 草鱼simulation, 草鱼 ModelSim 草鱼 for 草鱼 reuse 草鱼 Functional 草鱼 simulation, 草鱼 Quartus 草鱼 II 草鱼 timing 草鱼simulation

12、, 草鱼 (functional 草鱼 simulation 草鱼 waveforms 草鱼 consistent 草鱼 with 草鱼 the 草鱼 MATLAB 草鱼simulation 草鱼 waveform 草鱼 algorithms, 草鱼 functional 草鱼 simulation 草鱼 of 草鱼 the 草鱼 data 草鱼 flow 草鱼 diagram 草鱼 consistent 草鱼 with 草鱼 Quartus 草鱼 II 草鱼 timing 草鱼 simulation) 草鱼 simulation 草鱼 results 草鱼 show 草鱼 that 草鱼 t

13、his 草鱼design 草鱼 met 草鱼 the 草鱼 design 草鱼 requirements.草鱼 草鱼 草鱼 Key 草鱼 words Direct 草鱼 Digital 草鱼 Frequency 草鱼 Synthesis 草鱼 ； porkWaveform 草鱼 Generator； porkField 草鱼 Programmable 草鱼 Gate 草鱼 Array； porkVHDL； porkDSP 草鱼 Builder攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目录 1 草鱼 目 草鱼 草鱼 草鱼 录 草鱼 草鱼 摘 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 要 I 草鱼 ABSTRACT II 草

14、鱼 草鱼 1 草鱼 草鱼 绪 草鱼 论 1 草鱼 1.1 草鱼频率合成技术的种类 1 草鱼 1.1.1 草鱼 直接模拟式频率 合成器 1 草鱼 1.1.2 草鱼 锁相式频率合成技术 1 草鱼 1.1.3 草鱼 直接数字频率合成技术 3 草鱼 1.1.4 草鱼 混合式 频率合成技术 3 草鱼 1.2 草鱼本文的主要工作 4 草鱼 2 草鱼 草鱼 DDS 技术及原理 5 草鱼 2.1 草鱼DDS 工作原理 5 草鱼 2.2 草鱼基本 DDS 结构的常用参量计算 7 草鱼 2.3 草鱼DDS 的优缺点 7 草鱼 2.3.1 草鱼 DDS 的优点 7 草鱼 2.3.2 草鱼 DDS 的缺点 8 草鱼

15、2.4 草鱼本章小结 9 草鱼 3 草鱼 草鱼 草鱼 EDA 技术与可编程逻辑器件 10 草鱼 3.1 草鱼EDA 技术的发展与 VHDL 语言 10 草鱼 3.1.1 草鱼 EDA 技术 10 草鱼 3.1.2 草鱼 VHDL 硬件描述语言 10 草鱼 3.1.3 基于 VHDL的自顶向下设计方法 11 草鱼 3.2 可编程逻辑器件及其设计方法 12 草鱼 3.2.1 可编程逻辑 器件 12 草鱼 3.2.2 草鱼 设计准备 13 草鱼 3.2.3 草鱼 设计输入 13 草鱼 3.2.4 功能仿真 14 草鱼 3.2.5 设计处理 14 草鱼 3.2.6 时序仿真 15 草鱼 3.2.7 器

16、件编程侧试 15 草鱼 3.3 草鱼 CPLD/FPGA 15 草鱼 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目录 2 3.3.1 草鱼 Cyclone系列 FPGA 15 草鱼 3.4 草鱼 Altera 可编程逻辑器件开发软件 17 草鱼 3.4.1 草鱼 可编程器件的开发流程 17 草鱼 3.4.2 草鱼 Quartus 草鱼 II的特点 17 草鱼 3.5 草鱼 本章小结 18 草鱼 4 草鱼 草鱼 Matlab/DSP 草鱼 Builder 草鱼 设计向导 19 草鱼 4.1 草鱼 Matlab/DSP 草鱼 Builder 及其设计流程 19 草鱼 4.2 使用 ModelSim 草鱼 进

17、行 RTL 级仿真 21 草鱼 4.3 草鱼 使用 Quartus 草鱼 II 实现时序仿真 22 草鱼 5 草鱼 草鱼 各种信号的实现 23 草鱼 5.1DDS 设计 23 草鱼 5.1.1DDS 程序设计及仿真 24 草鱼 5.1.2 硬件调试 26 草鱼 5.2 数字移相信号发生器的设计 28 草鱼 5.2.1 草鱼 数字移相程序与仿真 30 草鱼 5.2.2 草鱼 硬件调试 32 草鱼 5.3 正交幅度调制 34 草鱼 5 4 草鱼 AM 信号发生器的设计 36 草鱼 5.5 草鱼 FSK 信号发生器设计 38 草鱼 5.6 草鱼 本章小结 40 草鱼 结 草鱼 论 41 草鱼 参 草

18、鱼 考 草鱼 文 草鱼 献 42 草鱼 附录 44 草鱼 致 草鱼 谢 48 草鱼 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论 1 草鱼 1 草鱼 草鱼 绪 草鱼 论 草鱼 草鱼 频率合成器是电子系统的心脏 ， 鲤鱼 是决定电子系统性能的关键设备 ， 鲤鱼 随着通信 、 pork数字电视 、 pork卫星定位 、 pork航空航天 、 pork雷达和电子对抗等技术的发展 ， 鲤鱼 对频率合成器提出了越来越高的要求 。 草鱼 频率合成技术 是将一个或多个高稳定 、 pork高精确度的标准频率经过一定变换 ， 鲤鱼 产生同样高稳定度和精确度的大量离散频率的技术 。 草鱼 频率合成理论自 20 世纪

19、30 年代提出以来 ， 鲤鱼 已取得了迅速的发展 ， 鲤鱼 逐渐形成了目前的 4种技术 ： pork直接频率合成技术 、 pork锁相频率合成技术 、 pork直接数字式频率合成技术和混合频率合成技术 。 草鱼 草鱼 草鱼 1.1 草鱼 频率合成技术的种类 草鱼 1.1.1 草鱼 直接模拟式频率合成器 草鱼 直接式频率合成器是最先出现的一种合成器类型的频率信号源 。 草鱼 这种频率合成器原理简单 ， 鲤鱼 易于实现 ， 鲤鱼 直接 模拟式频率合成器是由一个高稳定 、 pork高纯度的晶体参考频率源 ， 鲤鱼 通过倍频器 、 pork分频器 、 pork混频器 ， 鲤鱼 对频率进行加 、 por

20、k减 、 pork乘除预算 ， 鲤鱼 得到各种所需频率 。 草鱼 直接合成法的优点是频率转换时间段 ， 鲤鱼 并能产生任意小的频率增量 。 草鱼 但合成的频率范围将受到限制 ， 鲤鱼 不能实现单片集成 ， 鲤鱼 而且输出端得谐波 、 pork噪声及寄生频率难以抑制 。 草鱼 因此 ， 鲤鱼 直接模拟式频率合成器已逐渐锁相式频率合成器 、 p ork直接数字式频率合成器取代 。 草鱼 草鱼 1.1.2 草鱼 锁相式频率合成技术 草鱼 锁相式频率合 成器是采用锁相环进行频率合成的一种频率合成器 ， 鲤鱼 可分为整数频率合成器和分数频率合成器 。 草鱼 在压控振荡器与 鉴 相器之间的锁相环反馈回路上

21、增加整数分频器 ， 鲤鱼 就形成了一个整数拼了合成器 。 草鱼 通过改变分频系数 N， 鲤鱼 压控振荡器就可以产生不同频率的输出信号 ， 鲤鱼 其频率是参考信号频率的整数倍 。 草鱼 输出信号之间的最小频率间隔等于参考信号的频率 。 草鱼 其原理如图 1.1 所示 。 草鱼 草鱼 参 考 分频 器鉴 相 器L P F可 变 分 频器Rf rf鉴 相 器 L P FcV ofvfR1 VC ON1参 考 振 荡 器草鱼 图 1.1 草鱼 草鱼 锁相式整数频率合成器原理框图 草鱼 图 1.1 中 ， 鲤鱼 在 VCO 的 输出端和鉴相器的输入端之间的反馈回路中加入了一个 /N的可变分频器 。 草鱼

22、 高稳定度的参考振荡器信号 FR经 R 次分频后 ， 鲤鱼 得到频率为 rf 的参考脉冲信号 。 草鱼 同时 ， 鲤鱼 压控振荡器的输出经 N 次分频后 ， 鲤鱼 得到频率为 vf 的脉冲信攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论 2 号 ， 鲤鱼 两个脉冲信号在 鉴相器进行频率或相位比较 。 草鱼 当环路处于锁定状态时 ， 鲤鱼 输出信号频率 ： p ork草鱼 o V rf Nf Nf 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 式（ 1.1） 草鱼 显然 ， 鲤鱼 只要改变分频比 N,即可实现输出不同频率的 of ， 鲤鱼

23、从而实现由 rf 合成 of 的目地 。 草鱼 其输出频率点间隔 rff 。 草鱼 草鱼 由于单环 PLL 频率合成器难于同时满足合成器在频带宽度 、 pork频率分辨率和频率转换时间等多方面的性能要求 ， 鲤鱼 因此 ， 鲤鱼 现在通信与电子设备采用多环 PLL 频率合成器 、 p ork吞除脉冲式锁相环频率合成器或锁相环分数频率合成器 。 草鱼 草鱼 在多环频率合成器中 ， 鲤鱼 使用多个锁相环路 。 草鱼 如在三环锁相环频率合成器中 ， 鲤鱼 高位环提供频率间隔较大的较高频率输出 ， 鲤鱼 低 位环提供频率间隔较小的较低频率输出 ， 鲤鱼 加法环将前两部分加起来 ， 鲤鱼 从而获得既有较

24、高的工作频率 ， 鲤鱼 频率分辨率也很高 ， 鲤鱼 又能快速转换频率的合成信号输出 。 草鱼 草鱼 在实际应用中 ， 鲤鱼 热别是在超高频工作情况下 ， 鲤鱼 为获得较大范围的频率选择（较多的频率数）和较小的步 进频率 ， 鲤鱼 多采用吞除脉冲式锁相环频率合成器 ， 鲤鱼 如图 1.2所示 。 草鱼 其实现方法为 ， 鲤鱼 在 M 分频器与压控振荡器之间插入高速双模前置分频器（ P 与 ( 1)P）和吞除脉冲计数器 A， 鲤鱼 最终得到总频计数分频比 ： pork草鱼 N=A(P+1)+P(M-A)=PM+A 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼

25、草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 式（ 1.2） 草鱼 输出信号频率为 ： p ork草鱼 orf PM A f 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 式（ 1.3） 草鱼 可见 ， 鲤鱼 频率范围扩展了 P倍 ， 鲤鱼 而频率间隔仍为 rf 。 草鱼 频率间隔小 、 pork工作频率高 。 草鱼 草鱼 参 考 分 频器鉴 相 器L P F可 变 计 数器吞 出 脉 冲 计 数器双 模 分 频 器R offf VC OM AVPP参 考 振 荡 器频 率 控 制草鱼 图 1.2 草鱼 草鱼 吞出脉冲锁相环频率合成气 草鱼 锁相式分数频率合成器的输出信号频率不必是参考信号频率的整数倍 ， 鲤鱼 可以是

26、参考信号频率的小数倍 。 草鱼 如果参考电压用 rf 表示 ， 鲤鱼 输出电压用 of 表示 ， 鲤鱼 那么输出信号和参考信号的关系可以表示为 ： p ork草鱼 orKf N fM 草鱼 其中 ， 鲤鱼 K 和 M 为整数 ， 鲤鱼 0 KM， 鲤鱼 而 M 决定了小数频率合成器的精度 。 草鱼 小数频率攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论 3 合成器输出信号的最小频率间隔即输出频率精度由参考信号频率和小数频率合成器的分辨位数决定 。 草鱼 由此可见 ， 鲤鱼 小数频率合成器在支持较高频率的参考信号的同时 可以获得很高的输出频率精度 。 草鱼 小数频率合成器有多种实现方式 ， 鲤鱼 其中

27、 小数频率合成器是最成功的实现方式 。 草鱼 草鱼 1.1.3 草鱼 直接数字频率合成技术 草鱼 直接数字频率合成（ DDS）技术是 20世纪 80年代末 ， 鲤鱼 随着数字集成电路和微电子技术的发展出现的一种新的数字频率合成技术 ， 鲤鱼 它从相位量化的概念出发进行频率合成 。 草鱼 DDS 技术与传统的频率合成技术相比 ， 鲤鱼 具有频率分辨率高 、 pork相位噪声小 、 p ork稳定度高 、 pork易于调整及控制灵活等优点 。 草鱼 草鱼 相 位 寄 存器波 形 存 储器D A C低 通 滤 波器相 位 累 加 器KN D ofcf草鱼 图 1.3 草鱼 草鱼 DDS原理框图 草鱼

28、 如图 1.3所示 ， 鲤鱼 电路由相位累加器（ PA） 、 pork正弦查询表（ LUT） 、 porkD/A 转换器（ DAC）和低通滤波器（ LPF）等部分组成 。 草鱼 DDS 的工作原理实质上是以数控的方式产生频率 、 pork相位可控制的正弦波 。 草鱼 相位累加器由 N 位全加器和 N位累加寄存器级联而成 ， 鲤鱼 对代表频率的二进制码进行累加运算 。 草鱼 幅度 /相位转换电路实质上是一个波形寄存器 ， 鲤鱼 以供查表使用 ， 鲤鱼 读出的数据送入 D/A 转换器和低 通滤波器 。 草鱼 工作过程为 ： pork每来一个时钟脉冲 clkf ， 鲤鱼 N 位加法器将频率控制数据与

29、累加寄存器输出的累加相位数据相加 ， 鲤鱼 把相加后的结果送至累加寄存器的输入端 ， 鲤鱼 以使加法器在下一时钟的作用下继续与频率控制数据相加 ;p ork另一方面输出 M 位作为取样地址送入幅 草鱼 度 /相位转换电路 ， 鲤鱼 幅度 /相位转换电路根据这个地址输出相应的波形数据 。 草鱼 最后经 D/A 转换器和低通滤波器将波形数据转换成所需要的模拟波形 。 草鱼 相位累加器在基准时钟的作用下 ， 鲤鱼 进行线性相位累加 ， 鲤 鱼当相位累加器加满时就会产生一次溢出 ，鲤鱼 这样就完成了一个周期 ， 鲤鱼 该周期就是 DDS 信号的频率周期 。 草鱼 其主要关系式为 ： pork草鱼 输出

30、频率 ： p ork /2No clkf K f 草鱼 草鱼 频率分辨率 ： p ork /2Nclkff 草鱼草鱼 相位增量 ： p ork 2 / 2NK 草鱼草鱼 其中 ： p orkK为频率控制字 ， 鲤鱼 N 为相位累加器位数 ， 鲤鱼 clkf 为时钟频率 。 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 尽管 DDS 技术有很多优点 ， 鲤鱼 但它也并不十分完美 。 草鱼 其主要不足是合成信号的频率较低 、 p ork频谱不纯 。 草鱼 草鱼 1.1.4 草鱼 混合式频率合成技术 草鱼 PLL 技术具有高频率 、 pork宽带 、 pork频谱质量好等优点 ， 鲤鱼 但其转换频率转换速度低 。 草鱼

31、DDS技术则具有高速频率转换能力 、 pork高度的频率和相位分辨能力 ， 鲤鱼 但目前尚不能做到攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论 4 宽带 ， 鲤鱼 频谱纯度也不如 PLL。 草鱼 混合式频率合成技术利用这两种技术的各自优点 ，鲤鱼 将两者结合起来 ， 鲤鱼 其基本思想是利用 DDS 的高分辨率来解决 PLL 中频率分辨率 和频率转换时间的矛盾 。 草鱼 草鱼 草鱼 1.2 草鱼 本文的主要工作 草鱼 本课题研究的具体内容如下 ： p ork草鱼 1 了解课题内容 ， 鲤鱼 查阅有关中英文文献 ， 鲤鱼 熟悉 FPGA 技术 ， 鲤鱼 学习 VHDL 语言及Quartus 草鱼 II

32、 草鱼 6.1 开发软件 。 草鱼 草鱼 2 对 DDS 理论进行研究和分析 ， 鲤鱼 选择一种适合于 FPGA 实现的方案 。 草鱼 分析设计DDS 整体结构 ， 鲤鱼 使用 Quartus 草鱼 II 草鱼 6.1 中的一系列工具对 DDS 的各个模块进行设计 。 草鱼 草鱼 3 将 DDS 模块进行综合编译 ， 鲤鱼 学习相关知识 ， 鲤鱼 实现正弦波 ， 鲤鱼 数字移相信号 ， 鲤鱼 正交幅度调制 ， 鲤鱼 AM 调制 ， 鲤鱼 FSK 调制等信号的实现 。 草鱼 草鱼 本次设计的硬件采用的是康芯电子 GW48-PK2 实验开发平台 ， 鲤鱼 采用的是 Cyclone 草鱼中的 EP1

33、C3T144C8 芯片 草鱼 ,软件是 Quartus 草鱼 II 草鱼 6.1 和 Matlab 草鱼 7.1 中嵌入式 DSP 草鱼Builder,并有 ModelSim 仿真 ， 鲤鱼 完成了软件仿真和硬件实现的结合 。 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 2 DDS 技术及原理 5 草鱼 2 草鱼 草鱼 DDS 技术及原理 草鱼草鱼 草鱼 频率合成技术是将一个（或 多个 ） 基准频率变换成另一个（或多个）合乎质量要求的所需频率的技术 。 草鱼 在通信 、 pork雷达 、 pork导航 、 pork电子侦察 、 pork干扰与抗干扰等众多领域

34、都有应用 。 草鱼 随着各种频率合成器和频率合成方案的出现 ， 鲤鱼 频率合成技术得到了不断的发簪 。 草鱼草鱼 草鱼 2.1 草鱼 DDS 工作原理 草鱼 DDS（ Direct 草鱼 Digital 草鱼 Synthesizer）即直接数字合成器 ， 鲤鱼 是一种新型频率合成技术 ， 鲤鱼 具有较高的频率分辨 率 ， 鲤鱼 可以实现快速的频率切换 ， 鲤鱼 并且在频率改变时能够保持相位的连续 ， 鲤鱼 很容易实现频率 、 pork相位和幅度的数控调制 。 草鱼草鱼 正弦信号发生器 ， 鲤鱼 它的输出可以用下式来描述 ： pork草鱼 o u t o u ts i n s i n ( 2 )

35、S A t A f t 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 式（ 2.1） 草鱼 其中 outS 是指该信号发生器的输出信号波形 ， 鲤鱼 outf 指输出信号对应的频率 。 草鱼 上式的表述对于时间 t 是连续的 ， 鲤鱼 为了用数字逻辑实现该表达式 ， 鲤鱼 必须进行离散化处理 。 草鱼 用基准时钟 clkf 进行抽样 ， 鲤鱼 令正弦信号的相位 ： pork 草鱼草鱼 out2ft 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼

36、 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 式（ 2.2） 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 在一个 clkf 周期 clkT 内 ， 鲤鱼 相位的变化量为 ： pork草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 式（ 2.3） 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 草鱼 其中 clk

37、f 指基准时钟频率 ， 鲤鱼 对于 2 ， 鲤鱼 可以理解成 “ 满 ” 相位 。 草鱼 为了 对进行数字量化 ， 鲤鱼 把切割成 2N 份 ， 鲤鱼 由此 ， 鲤鱼 每个 clkf 周期的相位增量可用量化值来表述为 草鱼 草鱼 草 鱼 草鱼草鱼 且 B 为整数 。 草鱼 与 (2.3)式联立 ， 鲤鱼 可得 ： pork草鱼 草鱼 草鱼草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 outclk2N fB f 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 式（ 2.4） 草鱼 信号发生器的输出可描述为 ： p ork 草鱼 草鱼 outo u t c lkc lk2 2 ffT f 22 NB outclk2NBff