基于DDS 技术的正弦信号发生器设计
摘 要：介绍了基于直接数字频率合成技术(DDS) 的正弦信号发生器的工作原理、系统结软、硬件设计, 它采用AD9851 为核心芯片，测试结果表明系统具有高频率稳定性的主要特点。输出信号稳定不失真，控制灵活，具有广泛的实际应用前景。
关键词： DDS；正弦信号发生器； AD9851
近年来,直接数字频率合成器(Direct Digital Fre2quency Synthesis 简称DDS 或DDFS) 有着飞速的发展，它是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字；频率分辨率取决于累加器位数；相位分辨率取决于ROM的地址线位数；幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和DIA转换器位数等。基于DDS信号发生器有如下优点：(1)频率分辨率高，输出频点多，可达N个频点(N为相位累加器位数)；(2)频率切换速度快，可达μs量级；(3)频率切换时相位连续；(4)可以输出宽带正交信号；(5)输出相位噪声低，对参考频率源的相位噪声有改善作用；(6)可以产生任意波形；(7)全数字化便于集成，体积小，重量轻。 DDS的核心部件是相位累加器，它由N位加法器与N位相位寄存器构成，类似一个简单的计数器。每来一个时钟脉冲，相位寄存器的输出就增加一个步长的相位增量值，加法器将频率控制数据与累加寄存器输出的累加相位数据相加，把相加结果送至累加寄存器的数据输入端。相位累加器进入线性相位累加，累加至满量程时产生一次计数溢出，这个溢出频率即为DDS的输出频率。具有相对带宽、频率分辨率高、频率转换时间短、控制灵活和全数字化的优点，并且成本低，功耗小。它的优越性能使其在跳频通信、雷达系统、电子测量等领域得到了广泛的应用。采用DDS 芯片AD9851和51 单片机实现的正弦信号发生器，输出信号具有高精度、高频率、高稳定度的特点。
毕业设计说明书目录
1 引言 …………………………………………………………………………………
2 方案论证 ……………………………………………………………………………
2.1方案一 ………………………………………………………………………
2.2方案二 ………………………………………………………………………
2.3方案三 ………………………………………………………………………
3 各电路设计和论证 …………………………………………………………………
3.1 模拟频率调制 ………………………………………………………………
方案一 ……………………………………………………………………
方案二 ……………………………………………………………………
3.2 模拟幅度调制 ………………………………………………………………
方案一 ……………………………………………………………………
方案二 ……………………………………………………………………
3.3 ASK和PSK数字调制 ………………………………………………………
方案一 ……………………………………………………………………
方案二 ……………………………………………………………………
3.4按键方案的选择………………………………………………………………
方案一 …………………………………………………………………
方案二 …………………………………………………………………
3.5按键接口芯片方案的选择 …………………………………………………
方案一 …………………………………………………………………
方案二 …………………………………………………………………
3.6显示器的选择 ………………………………………………………………
方案一 …………………………………………………………………
方案二 …………………………………………………………………
4 硬件设计原理图……………………………………………………………………
4.1 电源 …………………………………………………………………………
4.2 系统总体结构 ………………………………………………………………
DDS 的基本原理 ………………………………………………………
AT89C51引脚说明 ………………………………………………………
正弦信号产生模块AD9851 ………………………………………………
4.3 FPGA结构原理与特点 ………………………………………………………
4.3.1 FPGA基本结构 ……………………………………………………………
4.3.1 FPGA的基本特点主要有 …………………………………………………
4.4 液晶显示 ……………………………………………………………………
4.5键盘框图及原理 ……………………………………………………………
4.6模拟频率调制 ………………………………………………………………
4.7 幅度放大电路 ………………………………………………………………
4.8 频率调制FM波输出 ………………………………………………………
4.9 频率调制FM波输出 ………………………………………………………
4.10 PSK、ASK信号 ……………………………………………………………
4.11 系统控制单元 ……………………………………………………………
4.12 正弦波信号的电压峰-峰值调整 ………………………………………
5 软件设计 …………………………………………………………………………
5.1单片机子程序流程图 ………………………………………………………
5.2 FPGA 内部功能结构图 …………………………………………………
5.3软件流程 ……………………………………………………………………
5.3.1 系统主程序流程图 ………………………………………………………
5.3.2DDS子程序流程图 ………………………………………………………
5.3.3 键盘扫描流程图 …………………………………………………………
6 软硬件系统的调试 ………………………………………………………………
6.1主要测量仪器 ……………………………………………………………
6.2主要测量仪器 ……………………………………………………………
7 结束语 ……………………………………………………………………………
参考文献 ……………………………………………………………………………
参考文献
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