本论文探讨了一种基于正弦波原理的信号发生器的设计与实现方法,详细介绍了硬件架构及软件算法,并进行了实验验证。
DDS技术具有频率分辨率高、转换速度快、信号纯度高、相位可控及输出平稳过渡等特点。
其主要特点包括:
1. 高频率分辨率:能够满足各种应用场景的需求。
2. 快速转换速度:适用于高速数据采集和处理需求。
3. 优质的信号生成能力:无电流脉冲叠加,确保了稳定的信号输出。
4. 相位可调性:适应多种应用场合的相位控制要求。
DDS技术的应用领域广泛:
1. 通信系统
2. 雷达系统
3. 导航系统
实现方式方面,DDS通常采用直接数字合成方案,并利用FPGA与DAC来完成信号生成。其工作原理框图展示了该技术的核心优势:高频率分辨率、快速转换速度等。
设计要求:
1. 工作频段为1kHz至10MHz。
2. 频率步进精度达到100Hz。
3. 输出电压峰值至少需达峰-峰值 1V以上(于负载电阻上)。
4. 信号失真度低,通过示波器观察无明显失真现象。
设计方案:
系统框图展示了DDS的整体架构。其中包括了由AT89S51单片机和键盘组成的用户交互与控制系统;FPGA及DAC构成的调制电路模块负责正弦波合成、频率/幅度调制信号生成以及ASK和PSK等通信方式下的调制任务,并控制数模转换器输出所需的波形。此外,还有用于滤除噪声并放大所需信号强度的滤波及放大电路模块。