摘 要
直接数字频率合成器(DDS-Direct Digital Synthesis)是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM，D/A转换器和低通滤波器构成，DDS技术具有频率分辨率高、频率切换速度快、频率切换时相位连续、输出相位噪声低和可以产生任意波形等优点。随着数字电路和微电子技术的发展，DDS技术日益显露出它的优越性。目前，DDS技术己经在雷达、通信、电子对抗和仪器仪表等领域得到了十分广泛的应用。
本文主要讨论了直接数字频率合成技术及其应用，并且通过软件仿真和硬件实现的方式对直接数字频率合成技术进行了研究。
本文首先论述了频率合成技术的发展，比较了各种频率合成技术的特点，并介绍了直接数字频率合成技术的现状和发展趋势,然后介绍了Altera公司的DSP Builder仿真工具， DSP Builder是Altera公司推出的一个面向DSP开发的系统级工具，作为 Matlab/Simulink中的一个工具箱出现。本文在 DSP Builder环境下搭建了DDS模型以及仿真平台，并在DDS的基础上完成了FSK、ASK、PSK调制的仿真实现。
关键字:直接数字式频率合成; DSP Builder; 现场可编程门阵列
The Design of DDS Based on DSP Builder and Its Applications
Abstract
The Direct Digital Frequency Synthesizer,which consists of the phase accumulator,the sine look-up table,the digital to analog converter and the low band filter.It has high frequency resolution,fast frequency switching speed,low phase noise,the ability to switch frequencies while maintaining constant phase,and the ability to producing arbitrary waveforms.DDS has shown its advantages increasingly along with the development of microelectronics technique.Now it has been widely used in the fields of radar，communication，apparatus，etc.
This thesis mainly discusses the direct digital frequency synthesis technique and its applications.Through software simulation and realization of hardware board, this thesis accomplishes an in-depth study of the direct digital frequency synthesis technique.
Firstly,the thesis discusses the development of frequeney synthesis techniques,compares the features of various frequency synthesis methods,discusses actuality and development trends of DDS,Then the thesis introduces the DSP Builder simulation tool of Altera.DSP Builder is a system- level tool faced to the DSP development,as a toolbox of Matlab.This thesis builds a DDS model under DSP Builder environment and finishes simulation.Based on the DDS,the FSK,ASK,PSK modulation simulation are also completed.
Key Words：DDS;DSP Builder;FPGA
DDS的技术工作原理
直接数字频率合成DDS(Direct Digital Synthesizer)技术是一种新型的频率合成技术，具有较高的频率分辨率，可以实现快速的频率切换，并且在频率改变时能够保持相位的连续，很容易实现频率、相位和幅度的数控调制。本章将详细介绍直接数字频率合成技术的原理、特点、输出特性以及该技术的应用领域。
目 录 22000字
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 直接数字频率合成（DDS）技术 3
1.1 DDS的技术工作原理 3
1.1.1 DDS的基本原理 3
1.1.2 DDS的基本结构 4
1.1.3 DDS技术的结构原理 6
1.1.4 DDS技术的优缺点 7
1.2 DDS的应用领域 8
1.2.1 实现实时模拟仿真高精密信号 8
1.2.2 实现各种数字信号调制 9
1.2.3 作为理想的频率源 9
1.3 DDS设计方案选择 9
1.3.1 采用高性能的DDS单片电路解决方案 9
1.3.2 自行设计基于可编程器件的解决方案 9
1.4 本课题的研究意义 10
2 EDA软件设计平台介绍 11
2.1 MATLAB软件介绍 11
2.2 Quartus II软件介绍 12
2.3 DSP Builder软件介绍 13
3 基于DSP Builder的DDS模块设计 15
3.1 建立DDS基本模型 15
3.2 DDS组成模块及参数设置 18
3.3 DDS基本模型仿真结果分析 21
4 DDS设计的FGPA实现 23
4.1 FPGA及其集成开发环境简介 23
4.2 FPGA芯片选择及特点 24
4.3 使用Quartus II软件进行综合、配制 26
4.3.1 自动流程 26
4.3.2 手动流程 30
4.4 DDS的FPGA实现 31
5 DDS设计的应用 32
5.1 FSK调制的设计及仿真实现 32
(毕业设计)
5.1.1 相位连续FSK 32
5.1.2 相位不连续FSK 34
5.2 ASK调制的设计及仿真实现 35
5.3 PSK调制的设计及仿真实现 37
结 论 40
参考文献 41
附录A EP1K30TC144-3芯片管脚图 42
附录B EP1K30TC144-3各引脚功能 43
附录C SubDDS_VHD文件 45
附录D SubDDS_quartus.tcl文件 50 |
