成为构成现代电子系统的重要标志。电子系统的集成化,不仅可使系统的体积小、重量轻且功耗低,更重要的是可使系统的可靠性大大提高。因此自集成电路问世以来,集成规模便以10倍6年的速度增长。从20世纪90年代初以来,电子系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化。为满足个人电脑、无绳电话和高速数据传输设备的发展需求,电子厂商们越加迫切地追求电子产品的高功能、优品质、低成本、微功耗和微小封装尺寸3。为达到此目标,必须采用少量的IC器件使面积尽可能小。
12课题研究的目的和意义
正弦信号发生器作为电子技术领域中最基本的电子仪器,广泛应用于航空航天测控、通信系统、电子对抗、电子测量、科研等各个领域中。随着电子信息技术的发展,对其性能的要求也越来越高,如要求频率稳定性高、转换速度快,具有调幅、调频等功能,另外还经常需要两路正弦信号不仅具有相同的频率,同时要有确定的相位差4。随着数字信号处理和集成电路技术的发展,直接数字合成DDS的应用也越来越
f广泛。DDS具有相位和频率分辨率高、稳定度好、频率转换时间短、输出相位连续、可以实现多种数字与模拟调制的优点,而可编程门阵列FPGA具有集成度高、通用性好、设计灵活、编程方便、可以实现芯片的动态重构等特点,因此可以快速地完成复杂的数字系统。由于模拟调相方法有生产性差、调试不方便、调制度控制不精确等缺点,因此采用数字方法实现各种模拟调制也越来越普遍5。现在许多DDS芯片都直接提供了实现多种数字调制的功能,实现起来比较简单,而要实现模拟线性调制具有一定的难度。因此本设计介绍了一种采用FPGA实现DDS功能,产生频率和相位可调的正弦波信号的方法。波形发生器也可以通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路,产生数字式的正弦波相位、频率和幅值可调的信号。信号的频率、相位可通过键盘输入并显示。与现有各类型波形发生器比较而言,产生的数字信号干扰小,输出稳定,可靠性高,特别是操作简单方便,成本低。
13国内外概况
目前市场上已有的信号发生器有很多种,其电路形式有采用运放及分立元件构成;也有采用单片集成的函数发生器;以及以单片机和FPGA为核心,辅以必要的模拟电路构成的DDFS数字信号发生器。在保证信号发生器的稳定性、频率范围、幅值范围等指标的同时,实现对输出信号的频率、相位和幅值的数字控制是现代信号发生器的发展方向。1971年,美国学者JTier
ey等人撰写的文章“ADigitalFreque
cySy
thesizer”首次提出了r