基于FPGA和DDS多路信號源的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、電子測量技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，幾乎所有的電參量測試都需要信號源作為激勵。根據(jù)遙測采編器的通道特性，測試要求圍繞其靜態(tài)及動態(tài)特性開展。而高精度及穩(wěn)定度的直流信號可以用作測試設(shè)備的靜態(tài)特性，邊沿時間小的矩形波信號可以用作測試設(shè)備的動態(tài)特性。因此，本文設(shè)計了一種基于 FPGA和DDS的多路信號源為遙測采編器通道特性的測試提供激勵。
　　該信號源可并行輸出32路信號，且輸出信號的類型、頻率、幅值都可通過上位機軟件界面進行靈活調(diào)節(jié)。其中信號波形類型有

2、正弦波、鋸齒波、三角波、矩形波和直流量5種類型可供選擇。根據(jù)測試要求，提出了信號源的技術(shù)指標為：交流量輸出頻率為1Hz~1KHz范圍內(nèi)可調(diào)；輸出幅值為0V~+5V可調(diào)；矩形波邊沿時間<1μs。直流量輸出幅值為-1V~+7V，輸出信號的精度為0.1％。為實現(xiàn)上述性能需求，提出了一種結(jié)合DDS原理和高速可編程邏輯器件FPGA的優(yōu)勢與一體的多路信號源實現(xiàn)方法，充分的發(fā)揮了DDS技術(shù)頻率轉(zhuǎn)換快、頻率精度高和FPGA邏輯資源豐富、速度快等特點。在

3、FPGA內(nèi)實現(xiàn)了：DDS的資源優(yōu)化；利用時序的多線程設(shè)計了ROM共享訪問方式；創(chuàng)新了一種幅值可調(diào)的方法，即利用FPGA內(nèi)部程序設(shè)計對歸一化的波形抽樣數(shù)字量進行調(diào)制。本文中對實現(xiàn)信號源的關(guān)鍵技術(shù)及各個功能模塊的硬件設(shè)計、邏輯設(shè)計進行了詳細的理論分析，硬件電路調(diào)試完成之后，進行了信號源的性能測試及標定。
　　經(jīng)實驗證明，信號源達到了設(shè)計任務(wù)要求的功能及指標，且具有輸出穩(wěn)定、頻率精度高、頻率范圍寬、成本低、設(shè)計靈活、集成度高、可擴展性強