[工学]DDS直接数字合成信号源.pdfVIP

综合课程设计课题 — — DDS直接数字合成信号源 技术指标要求 l产生信号类型： 正弦波、方波、三角波。 l输出信号频率范围： 1Hz～20KHz 步进1Hz 频率偏移小于5 ％ l输出信号幅度范围： 0.1V～5V， 步进0.1V ， 幅度误差小于10％。 工作要求 l硬件部分 要求用MCU和FPGA来实现 l软件部分 FPGA要求用原理图或VHDL设计实现 MCU要求用C51实现。 l设计时要充分考虑系统的可兼容性及可扩展 性。 DDS系统概述 DDS技术一般都是以数字控制振荡器 NCO （Numerically Controlled Oscillator ） 为核心，来产生频率可调的sin正弦波的波 形的数字量表示的幅值。这些数字量表示 的波形幅值再通过一个DAC （Digital- Analog Converter ），得到正弦波的模拟量 波形。它是在时域中进行频率合成，从而 能够对输出频率进行快速而且精确的控制， 并且这种控制全部都是数字控制，因此可 以提供非常高的频率精度。 DDS工作原理 奈奎斯特抽样定理： 任意一个频率带宽为F的连续信号f(t),d都 可以用一系列离散取样值f(t), f(t+T), f(t+2T)… .. f(t+nT)来表示。 只要取样点的时间间隔T小于1/2F，表示 就是完整的，包含了连续信号f(t)的全部信息 DDS工作原理 相位取样地址 离散相位的幅度序列 d R c 量化的正 b O 弦波幅值 a M DDS工作原理 对于一个连续的正弦波信号，其角频率 ω可以用相位斜率Δφ/ Δt表示。当角频率ω 为定值时，其相位斜率Δφ/ Δt也是一个确定 值。此时，正弦波信号的相位与时间成线性 关系，即φ＝t DDS工作原理 参考时钟 LUT 相位 或幅度 DAC 平滑 累加器 调整字 转换算法 设定输出频率 … 累加相位值 输出波形 查找表地址 幅值 相位累加器 在标准频率参考源地控制下（频率控制字K决 定了相应的相位增量），相位累加器