1、毕业设计开题报告 电子信息工程 基于可编程器件的信号发生器的设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 信号发生器是一种通用的信号发生源，它是一种为电子计量和测量工作提供信号的工具，信号源是一种基本电子设备在科研、教学电子产品调试与测量、部队设备技术保障等领域，都有很广泛的应用。在研究、测试、调整电子电路及设备时，为测式电路的电参数，比如测量噪声系数、频率响应，电压表定度等提供电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的信号。当要求进行系统的稳态特性测式时，需要利用频率、振幅已知的信号源。当被测 试系统的瞬间状态特性时，又需要利用前沿时间、脉冲的宽度和重复周期已知的矩形脉冲信号源。
2、并且要求信号源输出信号的参数，如波形、频率、功率或输出电压等，能在一定范围内进行调整，有好的稳定性。 随着科学事业的不断发展在各个试验和实验测试处理中，信号发生器根据使用者的需要作为激励源，提供给测试的电路，以满足各种实际需要或测量。随着科技和经济的发展，对相应的测试手段和测试仪器也提出了更高的要求，传统的信号发生器多数采用专用芯片或模拟电路或单片机。但是它们控制方式不灵活、波形种类比较少等不能满足发展的需要。但最近几年随 着 FPGA 技术的广泛应用和快速的发展，其在信号发生器上的应用得到了很好的发展，很好的解决了一些传统信号发生器带来的问题，信号发生器己成为测试仪器中非常重要的一类，所以开
3、发信号发生器有重大意义。 直接数字频率合成技术（ DDS）的理论早在 20 世纪 70 年代就被提出，它的基本原理就是利用采样定理，利用查表产生波形。因为硬件技术的限制， DDS 当时没能得到广泛推广。但是随着大规模集成电路的快速发展， DDS 技术的优点已逐渐显现出来。今天DDS 凭借其优越的性能已成为现代频率合成技术中的佼佼者，广泛用于信号发生器、雷达系统、 通信系统、仪器等，特别适合跳频无线电通信系统。不少学者认为， DDS 是产生信号和频率的一种非常理想方法，发展前景十分广阔。 基于 FPGA 的 DDS 模型是在 EDA 技术逐渐完善的今天才能以建立起来的。 EDA 技术依靠强大功能
4、的电子计算机，在 EDA 工具软件平台上，对以硬件描述语言 HDL 为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、综合、分割、简化、仿真和优化，直到下载到可编程器件 CPLD/FPGA 或专用集成电路 ASIC 芯片中，实现的电子电路设计功能。 EDA 技术使得电子电路设计者的工作仅限于利用硬件描述语言和 EDA 软件平台来完成对系统硬件功能的实现，极大地缩短了设计周期，提高了设计效率，节省了设计成本。 现在， EDA 技术已经成为电子设计中非常重要工具，不论是设计芯片还是系统，如果不使用 EDA 工具。都将是难以完成的。 EDA 工具已经成为现代电路设计工的重要工具，正在发挥着越来越
5、重要的作用。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： （ 1）了解信号发生器设计意义、目前国内外动态及产品情况。 （ 2）理解信号发生器组成结构和产生原理。 （ 3）掌握 VHDL 编程规则。 （ 4）掌握基础的硬件开发工具 Quartus 等的使用。 （ 5） 完成系统的信号发生器的设计，实现多种波形的输出 。 三、研究步骤、方法及措施： （ 1）了解目前信号发生器产品国内外现状，确定设计方案，上交文献综述、开题报告、中英文翻译等资料。 （ 2）实现信号发生器实现各种波形的设计。 （ 3）学会 QuartusII 等软件的熟练使用。并学习可编程器件的开发流程，调试及相关知识。 （ 4）完成信号发生器的整体设计和调试，能产生正弦波、三角波、矩形波等各种波形。 （ 5）调试优化代码，并整理和打印论文。 四、参考文献 1袁放成 .函数信号发生器的设计 J. 三明学院学 报 , 2007, (02). 2刘佳、焦斌亮 .FPGA 的发展趋势及其新应用 J.电子技术 ,2008,（ 04） . 3田汉平 . 基于 FPGA 的函数信号发生器的设计 . http:/ 4张丕状、李兆光 .基于 VHDL 的 CPLD/FPGA 开发与应用 M.国防工业出版社， 2009.
