6。1 QUARTUS仿真 17

6。2 MATLAB仿真 19

7 系统优化与总结 25

7。1 研究方向 26

7。2 利用对称理论提高系统精度降低消耗 26

7。3 困难与感受 27

结  论 28

致  谢 29

参考文献 30

1  引言

1。1 直接数字频率合成技术的背景以及发展过程

在现代雷达、电信、信息对抗等系统中，频率源被广泛地加以采用，许多高科技电子器件和整个电子系统的运行都和所使用的频率源的性能密切相关[1]。早期的频率合成器把通过把基准频率经过一系列电路完成频率的各种运算并且得到所需频率，最后通过滤波器滤出。由于这种方法会产生各种谐波及组合频率，所以再这之后出现了通过PLL（锁相环）构成的间接频率合成器。PLL也存在一些不足，如频率转换时间长，没有办法实现快速调频，再加上产生的频率分辨率不高，难以满足实际运用的需要。

现在随着PLL芯片的工作频率的增加，许多公司能够生产工作频率达到2GHz以上的PLL频率合成芯片。像ADI公司可以生产工作频率达到4GHz以上的PLL频率合成芯片。这样大大提升了输出频率范围等频率合成芯片的各项技术指标。

在DDS系统中，数字处理器控制可以控制DDS系统精准而又高速地操作改变系统的输出频率和相位。其他固有的DDS属性包括与极细频率间隔和相位分辨率（在MHz的范围和相位控制<0。09°），另外，DDS能够产生分辨率高，精度高，稳定度高，相位变化连续的输出。多通道DDS设备，如2声道AD9958和4通道AD9959，允许独立编程空间受限的系统（相控阵雷达/声纳，ATE，医疗成像，和光学通讯）具备四个固有同步输出。这些特性结合在一起，使该技术在军用雷达和通信系统中非常流行。

窗体底端

1。2 国内外直接数字频率合成器研究现状

1。3 论文主要内容

    本次论文讨论了以频率合成理论为理论依据，采用DDS的方式，完成一项对频率合成器的设计。

本设计研究内容由以下这些部分组成：

1。阐述DDS开发背景，相关概念和DDS的组成部分，各个模块结构、工作原理和功能实现。

2。用VHDL语言进行编程，并封装生成几个不同功能的模块，对它们分别调试和仿真（其中存储器模块用VISUAL C++语言编程来完成，实现各个波形的ROM储存数据的编写）。

3。在QUARTUS II的平台上连接各个调试好的模块，完成原理图连接，并进行系统整体仿真，产生的最终结果，即频率和初相可以控制的正余弦波，三角波和方波。

4。用MATLAB对整个系统进行功能仿真，改变频率控制字和相位控制字，观察波形变化，从频率、相位等方面对产生的波形进行系统分析。

5。思考利用波形的周期对称性的特性提升系统的精确度，减小运行成本。根据对称理论提出系统改进的想法。

2 直接数字频率合成开发综述

简单来说，实现DDS（Direct Digital Frequency Synthesis即直接数字频率合成）就是一个基于FPGA（Field Programmable Gate Array现场可编程门阵列）对DDS进行建模设计，实现一个小型集成电路，并通过系统仿真判断设计方法是否正确。

2。1 电路逻辑功能描述