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课题名称： DDS信号发生器的设计
- 引言
在当今的测试系统中，经常需要使用信号发生器产生一些测试信号，以观察被测电路对应的响应和输出。从而了解被测电路的各种时域和频域特性。DDS是直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文缩写。与传统的基于振荡电路的信号发生器相比，基于DDS的信号发生器具有相对带宽较宽，频率转换时间极短(ns)，频率分辨率很高(可达uHz)，输出相位连续，频率、相位和幅度均可实现程控等优点，目前已广泛使用在信号发生领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。
信号发生器在电子行业的各领域，都有着广泛的应用。信号发生器可产生多种不同频率、不同幅度的信号，作为激励信号可用来测试设计电路的性能指标。信号发生器被广泛应用于电路教学、电子器件的样品试验和其他测量领域。
- 主题
直接数字合成（DDS），是通过计数器溢出产生数字序列，并以数字化的方式处理信号生成、合成、处理等过程，是一种从相位出发的新的频率合成技术和信号产生的方法。它提高了信号发生器的信号处理和变换能力，也提高了频率精度、准确度和变换速度。相较于传统的模拟信号发生器，DDS不仅在精确度、稳定度、信号输出的灵活性等方面占有巨大优势，还可以实现相位的连续变化，并且可以输出具有良好频谱的信号。
目前国内的相关研究主要如下：
国内对任意波形发生器的研制起步较晚，但是近年来，国内任意波形发生器的研制也有了较大的发展，代表公司有江南电子仪器有限公司。如江南电子生产的EM32801，最大输出频率为80MHz,垂直分辨率为8bit，波形存储容量为32K。
山东理工大学的辛凯华，李业德针对传统开发方案的不足，研究扩大存储容量、数据实时处理、数据保存、信号的纯净度等方案。他们以Tiny6410开发板及波形产生模块为硬件，以嵌入式操作系统Linux为软件，并根据软硬件的适应性定制了对应的操作系统内核，成功编制了引导程序。他们利用网络编程，定义了上位机与server程序的通信格式，完成了上位机与目标板的数据传送，最终完成了一款能放出任意波形的DDS信号发生器[1]。
来自中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室的崔永俊，王晋伟，贾磊，杨兵针对专用DDS芯片功能单一的缺点，提出了基于FPGA的DDS信号发生器的设计方案。他们利用Xilinx公司的ISE完成了系统核心部分数控振荡器的设计，其中波形存储器通过调用IP核实现，方便且集成度高。通过功能模块仿真与最终完整电路测试，结果表明基于FPGA的DDS信号发生器稳定度高，分辨率高以及转换速度快，而且能够输出任意波形的信号。并且，由于FPGA实现软核处理器，因此可以方便地对DDS进行修改与优化，具有无与伦比的灵活性[2]。
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