3。1 DDS 的数学描述 14

3。2 DDS 在理想情况下的频谱 14

3。3 DDS 在非理想情况下的频谱 16

3。4 抑制杂散的方法 18

4 DDS 系统的 FPGA 设计 20

4。1 DDS 的主要指标要求 20

4。2 系统总体方案的设计 20

4。3 系统各模块设计 21

5 系统仿真与调试及分析 26

5。1 波形仿真 26

5。2 系统调试 28

5。3 基于 FPGA 的实现 30

结 论 34

致 谢 36

参 考 文 献 38

第 II  页 本科毕业设计说明书

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1 绪论

随着数字电子技术的高速发展，高效快捷的激励源在工程中的需求愈来愈大，工程对其 性能的要求也愈来愈高。另一方面，目前市场上较前沿的波形发生器普遍非常昂贵，因而工 程师们逐渐着眼于开发价格低廉、性能优良的波形发生器。现场可编程门阵列（FPGA）技术

[1]正处于高速发展阶段，其集成度和工作频率的提高、成本的降低以及功耗的减小使得越来

越多人开始关注利用 FPGA 替代传统的数字器件工作，从而有了基于 FPGA 技术的波形发生 器的设计概念。

1。1 课题背景及意义

无线电通信技术的发展使得工程中对于诸如通信、雷达、导航、电子信息对抗等领域的 专用信号源的需求一直呈上升趋势，而早在二十世纪三十年代频率合成理论（Frequency Synthesizer）就已涌现学界。频率合成是指由一个或多个参考信号源通过一些线性运算，产 生的大量具有高稳定度和精确度的离散频率的过程，实现频率合成的核心电路称为频率合成 器，它在诸多现代电子系统的应用中都发挥着重要作用，频率合成器所生成的频率可以用作 电路的基准频率源或信号源，其性能及参数由参考频率源和外围电路决定[1]。

早期广泛应用的一种合成技术是直接模拟频率合成技术，即通过模拟的手段合成所需要 的新频率，它首先使一个或者多个参考频率源经由谐波发生器转换成一系列谐波，再让其通 过混频、倍频及滤波等处理从而产生大量离散频率[4]。这种方法为频率合成技术带来许多优 势，如频率转换时间短、相位噪声低、开关速度快等，但由于频率合成过程中采用大量混频、 倍频等手段，频率合成器普遍尺寸较大，相应的其成本也较高，系统容易产生杂散分量且难 以控制，因而这种技术逐渐淡出市场，被新兴技术所替代，只有在一些传统的微波和射频系 统中仍被使用，如高速测试、医学和雷达图像处理等。