基于DDS的高频函数信号发生器设计与实现
发布时间：2020-11-12 23:49
信号发生器作为信号链的前端,在通信设备的研发与调试过程中处于极为重要的部分,没有优质信源就无法对系统进行测试,因此针对信号发生器的研究与设计具有很强的实际意义。直接数字频率合成(DDS)技术作为当前主流的信号合成手段,成为信号发生器设计的主要实现方案。通过DDS技术设计的信号发生器已经占据了市场绝大多数的份额,随着半导体技术的不断进步,许多集成的DDS芯片的单片性能已经有了较大提升,且功能更加丰富。这就为简化系统,提高系统集成度,提高系统性能,降低系统成本提供了可能。本设计首先介绍了课题的研究背景和意义,然后综述了信号发生器和集成DDS芯片的国内外发展现状。在此基础上对已有的函数信号发生器的设计方案进行对比确定了本课题设计的函数信号发生器实现方案。本设计的函数信号发生器是选用ADI公司生产的集成的DDS芯片AD9910作为信号发生器的主要芯片,然后选用ST公司生产的32位的微处理器STM32F103RCT6作为控制单元,来实现对DDS芯片和人机交互界面的控制。STM32通过TFTLCD液晶屏上的虚拟键盘对用户数据进行采集,并将用户数据显示在液晶屏上,同时将数据通过SPI串行通信接口发送到AD9910芯片相关的寄存器中,来实现相应的波形的输出。由于通过AD9910芯片直接输出的信号的波形幅值比较小且杂散比较多,因此我们对输出端的信号进行处理,添加了高频放大器和切比雪夫低通滤波器。通过高频放大器来放大信号幅值,通过切比雪夫低通滤波器来滤除杂散信号。同时我为了进一步降低系统的噪声和电磁干扰EMI,在PCB的设计过程中将系统的数字部分和模拟部分进行分离,有效保证了系统信号的完整性。最后我们对系统进行组装和测试。通过测试,该信号发生器符合系统设计要求,实现了系统的设计目标,有效降低了系统成本,提高了系统性能和工作稳定性。
【学位单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN741
【部分图文】：
还还存在差距 2000 年后随着半导体厂商相关工现了许多高性能的产品[6]。DDS 已经占据了市场的主导，现在市面上主要的信数字，此外，由于电子行业不断的走向高速，高精新的要求，因此，各大优秀公司的信号发器的频率域的信号发生器的频率也已经上升到了几十 GHzt（安捷伦），Tektronix（泰克），德国 R&S，其生突破 70GHz。图 1-1 为 Keysight 公司生产的射也是基于 DDS 技术实现的。
已经走向全数字，此外，由于电子行业不断的走向高速，高精度，对仪器提出了新的要求，因此，各大优秀公司的信号发器的频率也不断微波射频领域的信号发生器的频率也已经上升到了几十 GHz 的程度国 Keysight（安捷伦），Tektronix（泰克），德国 R&S，其生产的微高频率已经突破 70GHz。图 1-1 为 Keysight 公司生产的射频矢量67D，该信源也是基于 DDS 技术实现的。图 1-1 PSG 系列射频矢量信源Fig.1-1 PSG series of RF vector signal sourceKeysight 生产的 E8257D 频率范围 70GHz，而这些信源都采用 DD图 1-2 是 ADI 公司的 DDS 信号合成解决方案。
响应时间为主。因为高速的直接数字频率合成系统的结构以流水线FTW 的传输时间由流水线和时钟周期决定，当截止频率升高时，时间就会缩短。所以 DDS 的频率转换时间特别短。S 具有相位连续性[24]。在 DDS 频率发生捷变时，我们是通过改变 的，即通过改变相位的增长速率来使信号的输出频率发生变化，而号的相位是连续的。DS 系统结构框图S 系统主要包括相位累加器、波形存储器（ROM）、数模转）和低通滤波器（LPF）。如图 2-2 所示。
【参考文献】
本文编号：2881410
【学位单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN741
【部分图文】：
还还存在差距 2000 年后随着半导体厂商相关工现了许多高性能的产品[6]。DDS 已经占据了市场的主导，现在市面上主要的信数字，此外，由于电子行业不断的走向高速，高精新的要求，因此，各大优秀公司的信号发器的频率域的信号发生器的频率也已经上升到了几十 GHzt（安捷伦），Tektronix（泰克），德国 R&S，其生突破 70GHz。图 1-1 为 Keysight 公司生产的射也是基于 DDS 技术实现的。
已经走向全数字，此外，由于电子行业不断的走向高速，高精度，对仪器提出了新的要求，因此，各大优秀公司的信号发器的频率也不断微波射频领域的信号发生器的频率也已经上升到了几十 GHz 的程度国 Keysight（安捷伦），Tektronix（泰克），德国 R&S，其生产的微高频率已经突破 70GHz。图 1-1 为 Keysight 公司生产的射频矢量67D，该信源也是基于 DDS 技术实现的。图 1-1 PSG 系列射频矢量信源Fig.1-1 PSG series of RF vector signal sourceKeysight 生产的 E8257D 频率范围 70GHz，而这些信源都采用 DD图 1-2 是 ADI 公司的 DDS 信号合成解决方案。
响应时间为主。因为高速的直接数字频率合成系统的结构以流水线FTW 的传输时间由流水线和时钟周期决定，当截止频率升高时，时间就会缩短。所以 DDS 的频率转换时间特别短。S 具有相位连续性[24]。在 DDS 频率发生捷变时，我们是通过改变 的，即通过改变相位的增长速率来使信号的输出频率发生变化，而号的相位是连续的。DS 系统结构框图S 系统主要包括相位累加器、波形存储器（ROM）、数模转）和低通滤波器（LPF）。如图 2-2 所示。
【参考文献】
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本文编号：2881410
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