基于dds的正弦波信号发生器设计(设计)本科毕设论文.doc

毕业论文(设计)题目基于DDS的正弦波信号发生器设计学生姓名学号指导教师系部名称专业班级完成时间IV摘要DDS正弦波信号发生器能对输出电平进行调节，输出各种波形，把信号发生器的频率稳定度、准确度提高到与基准频率相同的水平，并且可以在很宽的频率范围内进行精细的频率调节。在跳频技术、无线电通信技术方面有着重要作用。传统的正弦波信号发生器大多是基于模拟电子技术设计制作的，这种信号源制作简单，成本低廉，但是它的缺点也很多，比如不便于存储，频率稳定度差，失真度高等。DDS是以全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的合成原理。本设计采用DDS和单片机技术相结合，以DDS芯片AD9850为核心设计了一种幅度、相位、频率都可调节的正弦波信号发生器，它不仅能克服传统的正弦波信号发生器的缺点，而且由模拟乘法器产生调幅电路、采用数字键控的方法实现二进制PSK、ASK信号，且频带较宽、频率稳定度高，波形良好。设计目标是用DDS芯片AD9850，产生0kHz～2mHz范围、频率步进1KHz可调、输出峰峰值在6V的正弦波基本信号。以AVR单片机Atmegal6为控制核心，结合FPGA辅助逻辑控制电路，对实现的正弦波基本信号进行幅度、频率、相位调制和调制度及频偏的程序控制。以论文总体分为硬件设计部分，软件设计部分，仿真与测试部分。并论文中详细进行介绍。关键词：数字频率合成；FPGA；AVR单片机；信号调制；AD9850；AbstractThedesignuseDDSchipAD9850togeneratesinewave，whosefrequencyisfrom0Hzto2MHz，stepperis1KHzandpeakvalueisaround6V．ItuseAVRMCUAtmega16asthecontrolunit．MCUcombinewithassistantlogiccontrolcircuitwithFPGAwhichgeneratesinmodulatedsignalof1kHzfrequencyandbinarybasebandserialsignaltocontrolthepeak，frequency，phase，modulatecoeficientandfrequencystepperofsinewavewithprogram．Ithasthevirtueofwidebaseband，highprecision，stabilization，lowcostandfmeinterface．Theproductioncanuseasrealiaandscientificresearchinstnmaent．Keywords：DDS；FPGA；AVRMCU；signalmodulate目录摘要IAbstractII第一章概述1第二章方案论证12.1主控制器22.2正弦信号产生22.3输出电压放大22.4FM调频电路32.5AM调幅电路32.6产生二进制PSK、ASK信号3第三章详细软硬件设计3第四章硬件模块设计54.1SPCE061A简介54.1.1综述54.1.2性能64.1.3结构概览64.1.4芯片的引脚排列和说明74.2正弦信号产生模块94.2.1AD9850芯片简介94.2.2AD9850工作方式介绍114.2.3相位控制字的计算114.3带负载输出144.3.1推挽放大器154.4正弦调制信号的产生164.5AM调幅信号的产生174.6ASK、PSK的产生184.6.1ASK:幅移键控ASK(AmplitudeShiftKeying)184.6.2PSK：数字相位调制（phaseshiftkeying）184.7LCD显示器224.7.1概述234.7.2基本特性234.7.3模块接口说明234.7.4控制器信号接口说明24第五章软件设计26第六章测试说明27参考文献29附录30致谢31毕业论文(设计)基于DDS的正弦波信号发生器设计-31-第一章概述1.1引言信号源作为一种信号产生的装置已经越来越受到人们的重视，它可以根据用户的要求，产生自己需要的波形，具有重复性好，实时性强等优点，已经逐步取代了传统的函数发生器。当今高性能的信号源均通过频率合成技术来实现，随着计算机、数字集成电路和微电子技术的发展，频率合成技术有了新的突破—直接数字频率合成技术DDS(DirectDigitalSynthesis),他是将先进的数字信号处理理论与方法导入到信号合成领域的一项新技术，它的出现为进一步提高信号的频率稳定度提供了新的解决方法。同时，随着微电子技术的迅速发展，尤其是单片机技术的发展，智能仪器也有了新的进展，功能更加完善，性能也更加可靠，智能程度也不断提高。本课题的目的就是依据DDS原理设计开发出一个能产生正弦波，且能产生幅度