基于fpga的直接数字频率合成器的.doc

河南理工大学毕业设计（论文）说明书

毕业设计论文
基于FPGA的直接数字频率合成器的设计

摘要在频率合成领域，常用的频率合成技术有直接模拟合成、模拟锁相环、小数分频锁相环等，直接数字频率合成（DirectDigitalFrequencySynthesis，DDFS，简称DDS）是近年来的新的频率合成技术。本文介绍了直接数字频率合成器的基本组成及设计原理，给出了基于FPGA的具体设计方案及编程实现方法。仿真结果表明，该设计简单合理，使用灵活方便，通用性好，可写入各种FPGA芯片，最高可将频率提高100万倍。具有良好的性价比。

关键词直接数字频率合成器(DDS)FPGA

DesignofdirectdigitalfrequencysynthesizerbasedonFPGA

AbstractInFrequencydomain,thecommonSynthesistechnologyhasDirectsimulation,phaselockloopsimulation,decimalFrequencyandphaselockloop,DirectDigitalFrequencySynthesis(assomeDDFS,Digital,referredtoasspuriousbio-synthesis)inrecentyearsisthenewFrequencySynthesistechnology.ThestructureandprinciplesofDirectDigitalFrequencySynthesizerisintroduced.AlsoadetaileddesignandthemethodofprogramrealizationbasedonFPGAareintroduced.Theresultofsimulationshowsthatthedesignissimpleandfeasible,convenientandflexible,highuniversality,writeablevariousFPGAchip,thehighestfrequencycanbe100milliontimes.Ratioforqualitytoprice.

KeywordsDirectDigitalfrequencySynthesizer(DDS)FPGA

前言

在频率合成领域，常用的频率合成技术有直接模拟合成、模拟锁相环、小数分频锁相环等，直接数字频率合成（DDS）是近年来的新的频率合成技术。DDS以稳定度高的参考时钟为参考源，通过精密的相位累加器和数字信号处理，再通过高速D/A变换器产生所需的数字波形，这个数字滤波经过一个模拟滤波器后，得到最终的模拟信号波形。DDS是产生高精度、快速频率变换、输出波形失真小的优先选用技术。
随着可编程逻辑器件的飞速发展，使用FPGA（Field－ProgrammableGateArray）设计DDS系统成为一种很好的选择，由于FPGA现场可编程，设计复杂或者简单系统完全从实际需要出发，通过重写RAM/ROM数据，可以做到任意波形输出和动态波形输出，这是其他方法所无法比拟的。本章提出了一种基于FPGA的直接数字频率合成设计方法，并利用比例乘法器，将频率分辨率提高到惊人的程度。

目录
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HYPERLINK\l"_Toc263006522"1DDS原理 PAGEREF_Toc263006522\h1
HYPERLINK\l"_Toc263006523"1.1直接模拟（DAS） PAGEREF_Toc263006523\h1
HYPERLINK\l"_Toc263006524"1.2间接式频率合成（PLL） PAGEREF_Toc263006524\h1
HYPERLINK\l"_Toc263006525"1.3直接数字频率合成（DDS） PAGEREF_Toc263006525\h2
HYPERLINK\l"_Toc263006526"2系统设计 PAGEREF_Toc263006526\h6
HYPERLINK\l"_Toc263006527"2.1 微控制器接口模块 PAGEREF_Toc263006527\h8
HYPERLINK\l"_Toc263006528"2.2相位累加寄存器 PAGEREF_Toc263006528\h8
HYPERLINK\l"_Toc263006529"2.3 双端口RAM PAGEREF_Toc26300652