基于dds的正弦波信号发生器设计(设计)_毕业论文

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

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6 V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；

I

Abstract

The design use DDS chip AD9850 to generate sine wave，whose frequency is from 0 Hz to 2 MHz，stepper is 1KHz and peak value is around 6 V．It use AVR MCU Atmega 16 as the control unit．MCU combine with assistant logic control circuit with FPGA which generate sin modulated signal of 1 kHz frequency and binary baseband serialsignal to control the peak，frequency，phase，modulate coeficient and frequency steppe r of sine wave with program．It has the virtue of wide baseband，high precision ，stabilization，low cost and fme interface．Th e production can use as realia and scientific research instnmaent．

Key words：DDS；FPGA；AVR MCU；signal modulate

II

目 录

摘 要 .................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................... II 第一章 概 述 ........................................................................................................................ 1 第二章 方案论证 .................................................................................................................. 1 2.1主控制器 ...................................................................................................................... 2 2.2正弦信号产生 .............................................................................................................. 2 2.3输出电压放大 .............................................................................................................. 2 2.4 FM调频电路 ............................................................................................................... 3 2.5 AM调幅电路 .............................................................................................................. 3 2.6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 .......................................................................................................... 5 4.1 SPCE061A简介 ........................................................................................................... 5 4.1.1 综述 ...................................................................................................................... 5 4.1.2 性能 ...................................................................................................................... 6 4.1.3 结构概览 .............................................................................................................. 6 4.1.4芯片的引脚排列和说明 ....................................................................................... 7 4.2 正弦信号产生模块 ..................................................................................................... 9 4.2.1 AD9850芯片简介 ................................................................................................. 9 4.2.2 AD9850工作方式介绍 ....................................................................................... 11 4.2.3相位控制字的计算 ............................................................................................. 11 4.3 带负载输出 ............................................................................................................... 14 4.3.1推挽放大器 ......................................................................................................... 15 4.4正弦调制信号的产生 ................................................................................................ 16 4.5 AM调幅信号的产生 ................................................................................................. 17 4.6 ASK、PSK的产生 .................................................................................................... 18 4.6.1 ASK: 幅移键控ASK (Amplitude Shift Keying) ............................................... 18 4.6.2 PSK：数字相位调制（phase shift keying） ..................................................... 18 4.7 LCD显示器 ............................................................................................................... 22

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