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电 子 科 技 大 学 工程硕士学位论文开题报告 学位论文题目：基于DDS技术高稳定高精度 信号源的研究设计与实现 工程领域名称： 学 号： 姓 名： 校内导师姓名: 企业方导师姓名： 硕士生所在单位名称： 填表日期： 2010 年日 题目：基于DDS技术高精度信号源的研究设计与实现 课题背景与意义 （1）选题来源、选题依据、国内外研究动态； 本课题来源于实验室研究项目《高精度高稳定性信号源的研究》，目的是设计出能够提供高精度和高稳定信号的函数信号发生器。本项目的技术核心是基于DDS和嵌入式系统技术的软硬件系统的研发。 在电子信息科学领域，常常需要波形、频率、幅度都可调节的电信号，用于产生这种电信号的电子仪器称作信号发生器。作为一种为电子测量和计量提供电信号的设备，它和万用表、示波器、频率计等仪器一样，是最普通、最基本，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有电参量的测量都需要用到信号发生器。由于函数信号发生器是电子信息科学领域和实验室的常用设备之一，在教学、科研、生产、生物工程、遥控遥测等等众多领域都有着广泛的应用。随着电子技术的发展，人们对信号源的频率分辨率、频率范围、频谱纯度等提出越来越高的要求。而传统的频率合成方法设计的信号源在功能、精度等方面存在频率精度低、分辨率不高、频带窄、输出波形有限等缺陷和不足，不能满足实际要求。而高精度的信号源是各种测试和实验过程中不可缺少的工具，在通信、雷达、测量、控制、教学等领域应用十分广泛。 自从上世纪40年代惠普为美国海军实验室开发出第一台信号发生器开始，信号发生器一直随着电子技术、半导体技术和计算机技术的发展而发展，几乎成为这些技术发展的一个缩影。从技术上看，信号发生器经历了由模拟信号发生器、数字信号发生器到虚拟信号发生器的发展过程。发展到今天，信号发生器的种类已经多种多样，包括正弦信号发生器、脉冲发生器、函数发生器、扫描发生器、任意波形发生器等。按照应用范围又可分为专用信号发生器和通用信号发生器。传统的信号发生器一般基于模拟技术。它首先产生一定频率的正弦信号，然后再对这个正弦信号进行处理，从而输出其他波形信号(例如通过比较器可以输出方波信号，对方波信号通过积分器可以生成三角波信号等)。这种技术的关键在于如何产生特定频率的正弦信号。早期的信号发生器大都采用谐振法，后来出现采用锁相频率合成技术的信号发生器。但基于模拟技术的传统信号发生器能够产生的信号类型非常有限，一般只能生成正弦波、方波、三角波等少数的规则波形。 随着电子技术，尤其是军事电子技术革新带来的新体制武器装备的发展与应用，电子信号频率上限、信号带宽和调制带宽不断拓展，调制种类不断增加，波形任意化程度加剧，频率分辨力和捷变速度大幅提高。这一信号日益复杂化的趋势，对作为电子测试领域两大根本——信号产生与获取技术，提出了新的挑战。以高速数字采样为核心的时域测试正在成为现代电子测试技术的主流方向， 波形产生与获取技术也不例外。但是，由于受原理、器件等因素限制，基于采样的波形产生与获取技术面临着如何不断提高采样率和采样精度，如何尽可能提高波形质量(无失真地产生和获取信号)，现在世界各国对波形产生与获取技术着眼于高速任意波形发生器、宽带高精度数字化仪、宽带数字存储示波器等高性能测试仪器的技术实现，这些都是基于直接数字频率合成(DDS)技术来实现高采样率和采样精度，尽可能提高波形质量(无失真地产生和获取信号)产生所需要波形。 采用可变时钟和计数器寻址波形存储器的任意波形发生器在一段时期内曾得到广泛的应用，其取样时钟频率较高且可调节，然而这种波形发生器对硬件要求比较高，需要高性能的锁相环和截止频率可调的低通滤波器，且频率分辨率低，频率切换速度较慢，已经逐步退出市场。 目前市场上的任意波形发生器主要采用直接数字合成(Direct Digital Synthesuzer，DDS)技术，这种函数信号发生器不仅可以产生可变频的载频信号、各种调制信号，同时还能和计算机配合产生用户自定义的有限带宽的任意信号，可以为多领域的测试提供宽带宽、高分辨率的测试信号。函数信号发生器发展到今天，从产品结构形式来划分，主要包含三种： (1)独立仪器结构形式 独立仪器结构形式是把函数信号发生器设计成单台仪器的形式，其优点是精度高，可独立工作。 (2)PC总线式 PC(Personal Computer)总线式是将函