基于FPGA的DDS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、頻率合成技術(shù)產(chǎn)生于二十世紀(jì)三十年代，經(jīng)過(guò)80多年的發(fā)展后，已逐漸在宇航、遙感、通信、雷達(dá)等方面獲得重要應(yīng)用。直接數(shù)字頻率合成技術(shù)DDS(Direct Digital Frequency Synthesis)產(chǎn)生于上世紀(jì)70年代初，是一種純數(shù)字結(jié)構(gòu)的第三代數(shù)字頻率合成技術(shù)。與傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)相比，直接數(shù)字頻率合成技術(shù)具有較高的輸出頻率分辨率、較低的輸出相位噪聲、較快的頻率變換速度、較寬的輸出工作帶寬、體積小和功耗低等特點(diǎn)，是一種重要的頻率

2、合成方法。而在本文中，主要研究?jī)?nèi)容為DDS的輸出雜散和精度問(wèn)題。針對(duì)DDS雜散的問(wèn)題，先分析輸出信號(hào)的頻譜噪聲特性，然后提出一些改進(jìn)措施;針對(duì)DDS精度問(wèn)題，提出一種基于泰勒線性?xún)?nèi)插技術(shù)的ROM壓縮算法，構(gòu)成一種新型DDS結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)DDS功能，在FPGA邏輯資源不足時(shí)，通過(guò)壓縮數(shù)據(jù)節(jié)省ROM資源，提高輸出精度。
　　論文的主要研究工作如下:
　　1、概述幾種常見(jiàn)的頻率合成技術(shù)的基本原理和優(yōu)缺點(diǎn)，在工程應(yīng)用方面主要對(duì)直接數(shù)字頻

3、率合成(DDS)進(jìn)行介紹。并對(duì)它們的性能進(jìn)行列表對(duì)比分析。然后對(duì)DDS的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)做了詳細(xì)地介紹。
　　2、對(duì)DDS技術(shù)的基本工作原理、基本構(gòu)成和輸出頻譜進(jìn)行了詳細(xì)地分析。關(guān)于系統(tǒng)合成頻譜，分別討論了理想和實(shí)際情況下的頻譜分析。
　　3、對(duì)DDS雜散問(wèn)題進(jìn)行了分析，在分析輸出信號(hào)頻譜的噪聲特性基礎(chǔ)上，提出幾種改進(jìn)措施;為了提高輸出精度，由于FPGA內(nèi)部的ROM邏輯資源有限，本文提出了一種基于泰勒線性?xún)?nèi)插技術(shù)的R

4、OM壓縮算法，構(gòu)成一種新型DDS結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)DDS功能，通過(guò)壓縮數(shù)據(jù)節(jié)省ROM資源，提高輸出精度。
　　4、利用Attera公司的FPGA軟件開(kāi)發(fā)工具QuartusⅡ12.1及時(shí)下主流的硬件描述語(yǔ)言VHDL語(yǔ)言對(duì)組成DDS結(jié)構(gòu)的各個(gè)模塊進(jìn)行程序編程設(shè)計(jì)，成功編譯后，用波形仿真軟件Modelsim-Altera 10.1b進(jìn)行波形仿真。然后借助FPGA開(kāi)發(fā)板DE2-70和QuartusⅡ12.1內(nèi)嵌的SignalTapⅡ邏輯分析儀對(duì)D