毕业设计（论文）-基于FPGA的直接数字频率合成器设计.doc

本科毕业论文(设计)
题目: 基于FPGA的直接数字
频率合成器设计
学院: 自动化工程学院
专业: 电子信息科学与技术
班级: 2004级2班
姓名: ##########
指导教师: ###########
2008年 6 月 2 日
基于FPGA的直接数字频率合成器设计
The Design of Direct Digital Frequency Synthesizer Based on FPGA
摘要
设计由可编程逻辑阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)器件实现直接数字频率的合成器。直接数字频率合成器(Direct Digital Synthesizer)是从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。由于FPGA的自身特点,能够很容易在FPGA内部生成多个基本模块,从而开发出功能更强大的芯片。本文在对现有DDS技术的学习基础上,在FPGA器件上实现了基于DDS技术的信号源,并通过键盘控制其波形输出所需的控制字。方案利用QuartusⅡ开发工具在ALTERA公司的ACEX1K系列器件上进行了实现。
关键词信号源可编程逻辑阵列直接数字频率合成器(DDS) 控制字
Abstract
The Design is based on FPGA (Field Programmable Gate Array) device to achieve direct digital frequency Synthesis. Direct Digital Synthesizer from the concept of phase synthesis necessary waveform. As the FPGA its own characteristics, can be easily generated in a number of basic internal FPGA module, which developed the more powerful chips. On a large number of investigation of existing research literature,the papers involves the proposed structure of the direct digital frequency synthesizer FPGA design. The Programmer uses the Quartus II development tool for designing the Altera ACEX1K series devices.
Keywords signal generator field programmable gate array(FPGA) DDS control words
目录
第1章绪论 2
频率合成技术简介 2
课题研究意义 3
设计任务 4
设计原理及思路 4
DDS工作过程 5
原理框图 5
第2章 DDS系统电路的原理及设计 6
系统框图 6
具体实现原理分析和说明 6
核心模块----相位累加器 6
基于FPGA的 ROM查找表 12
模数转换 15
低通滤波输出电路 16
软件验证及仿真 17
其他功能的设计 18
调频、调幅及调相 18
其余波形的产生 18
第3章器件选择及具体硬件电路 19
芯片的选择与使用 19
设计硬件连接电路图 20
第4章 实验及开发系统 21
实验开发系统的选择 21
演示程序及软件仿真 23
实验过程与结果分析 25
总结 28
谢辞 29
参考文献 30
第1章绪论
频率合成技术简介
频率合成(Frequeney Synthesis)是指以一个或数个参考频率为基准,在某一频段内,综合产生并输出多个工作频率点的过程。基于这个原理制成的频率源称为频率合成器(Frequeney Synthesizer)。频率合成器被人们喻为众多电子系统的“心脏”,在空间通信、雷达测量、遥测遥控、射电天文、无线电定位、卫星导航和数字通信等先进的电子系统中都需要有一个频率高度稳定的频率合成器。一个性能优良的频率合成器应同时具备输出相位噪声低、频率捷变速度快、输出频率范围宽和捷变频率点数多等特点。频率合成器一般可分为直接式、间接式(锁相式)、直接数字式。
直接式频率合成器是最早出现最先使用的一种