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1、 基于 FPGA 的多功能信号源设计与实现攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘 要I摘 要直接数字频率合成（DDS）是七十年代初提出的一种新的频率合成技术，其数字结构满足了现代电子系统的许多要求，因而得到了迅速的发展，现场可编程门阵列器件（FPGA）的出现，改变了现代电子数字系统的设计方法，提出了一种全新的设计模式。本设计结合这两项技术，并利用 FPGA 灵活的控制技术，设计了一种新的波形发生器。本文首先介绍了 DDS 的基本原理，接着对 EDA 技术及可编程逻辑器件的特点和发展历程进行了详细地介绍， 其中对要使用到的 Quartus II、 MATLAB/DSP Builder、ModelSi
2、m 等软件作了介绍。根据 DDS 基本原理用 VHDL 语言完成了对正弦信号发生器、数字移相信号发生器的设计，并用 Quartus II 进行时序仿真，嵌入式逻辑分析仪（SignalTap II）进行在线实时测试，最后下载到 EDA 实验开发平台上进行试验，通过示波器观察实验结果。用现代 DSP 技术设计工具 DSP Builder 建模设计了调幅（AM）信号发生器、频移键控（FSK）信号发生器、正交幅度调制（QAM），并对其进行算法仿真，再用 ModelSim 进行功能仿真，Quartus II 进行时序仿真，（功能仿真模拟波形与 MATLAB 算法仿真波形一致，功能仿真的数据流图与 Qua
3、rtus II 时序仿真一致）仿真结果表明，本次设计达到了设计要求。关键词 直接数字频率合成；波形发生器；现场可编程门阵列；VHDL；DSP Builder攀枝花学院本科毕业设计（论文） ABSTRACTIIABSTRACTDirect Digital frequency Synthesis (DDS) was advanced rapidly in early 1970s and has been developing owing to its entirely digital structure. The appearance of Field Programmable Gates Arr
4、ay has changed the design method of digital electronic system and provided a new design model. With the two technology and the flexible control ability of FPGA, Functional Waveform Generator, has been developed .This new signal source can generate high frequency waveform data and also can change par
5、ameters of the Functional Waveform Generator. This paper will describe its process and characteristics. This paper introduces the basic principles of DDS, and then on the EDA technology and the characteristics of programmable logic devices and development of a detailed description of history, in whi
6、ch you want to use to Quartus II, MATLAB / DSP Builder, ModelSim software, also introduced.According to the basic principles of using VHDL language DDS completed a sinusoidal signal generator, digital Phase Shift Generator and timing simulation with the Quartus II embedded logic analyzer (SignalTap
7、II) on-line real-time testing, and finally downloaded to EDA experiments Development platform to test results by an oscilloscope.DSP design tools with modern technology designed DSP Builder model amplitude modulation (AM) signal generator, frequency shift keying (FSK) signal generator, quadrature am
8、plitude modulation (QAM), and its algorithm simulation, ModelSim for reuse Functional simulation, Quartus II timing simulation, (functional simulation waveforms consistent with the MATLAB simulation waveform algorithms, functional simulation of the data flow diagram consistent with Quartus II timing
9、 simulation) simulation results show that this design met the design requirements.Key wordsDirect Digital Frequency Synthesis ；Waveform Generator；Field Programmable Gate Array；VHDL；DSP Builder攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目录1目 录摘摘 要要.IABSTRACT.II1 1 绪绪 论论.11.1 频率合成技术的种类.11.1.1 直接模拟式频率合成器.11.1.2 锁相式频率合成技术.11.1.3 直接数字频率合成技术.31.1.4 混合式频率合成技术.41.2 本文的主要工作.42 2 DDSDDS 技术及原理技术及原理.52.1 DDS 工作原理.52.2 基本 DDS 结构的常用参量计算.72.3 DDS 的优缺点.72.3.1 DDS 的优点.72.3.2 DDS 的缺点.82.4 本章小结.93 3 EDAEDA 技术与技术与可可编程逻辑器件编程逻辑器件.103.1 EDA 技术的发展与 VHDL 语言.103.1.1 EDA 技术.103.1.2 VHDL 硬件描述语言.
