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MATLAB代做|FPGA代做|python代做-数字移相信号发生器设计

时间:2019-9-11 2:12:51 点击:

  核心提示:MATLAB代做|FPGA代做|python代做-数字移相信号发生器设计...

摘要:本文介绍了基于FPGA芯片的直接数字频率合成器(DDS)的设计方法,并讨论了基于DDS技术的数字移相信号发生器的VHDL设计。本次设计采用相位累加器构成DDS控制电路,利用ROM存储正弦信号数据,再经过DA转换成波形输出。这种电路系统具有较高的频率分辨率,可以实现快速的频率切换,并且在改变时能够保持相位的连续,很容易实现频率、相位和幅度的数控调制。这里用一个加法器作为相位调制器对ROM地址产生偏移量,用一个乘法器作为幅度调制器对ROM数据的变化。对于频率字、相位字、幅度字的输入采用一个数据分配器控制;同时对输出显示采用一个数据选择器控制。因为DDS的实现依赖于高速、高性能的数字器件,使用现场可编程器件FPGA,利用其高速、高性能及可重构性的特性,就能根据需要方便地实现各种不同频率的信号输出。

 

一、设计方案讨论

  频率合成主要有三种方法:直接模拟合成法、锁相环合成法和直接数字合成法(Direct Digital Frequency Synthesis,一般简称DDS)。直接模拟合成法利用倍频、分频、混频及滤波,从单一或几个参考频率中产生多个所需的频率。该方法频率转换时间短,但是体积大、功耗大,目前已基本不被采用。锁相环合成法通过锁相环完成频率的加、减、乘、除运算。该方法结构简化、便于集成,且频谱纯度高,目前使用比较广泛,但存在高分辨率和快转换速度之间的矛盾,一般只能用于大步进频率合成技术中。DDS 是近年来迅速发展起来的一种新的频率合成方法。该方法与前两种方法相比,这种方法简单可靠、控制方便,且具有很高的频率分辨率和转换速度,可以实现可编程和全数字化,控制灵活方便,并具有极高的性价比。

  DDS 的原理框图如图1,控制电路按照一定的地址关系从存储器中读取数据,进行数摸转换,就可以得到一定频率的输出波形,再通过滤波器对输出波形进行平滑处理。

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作者:数字移相信号发生器 来源:数字移相信号发生器
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