正弦波调制信号发生器设计.doc

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1、正弦波调制信号发生器设计毕业论文目录第一章绪论11.1背景和意义11.2国内外的研究状况11.2.1波形发生器的发展现状11.2.2国内外波形发生器产品比较31.2.3本课题在国内外的研究现状41.3设计任务和内容4第二章系统总体设计52.1正弦波发生器概述52.1.1正弦波发生器的分类和功能52.1.2低频信号发生器52.1.3高频信号发生器52.1.4标准信号发生器62.1.5微波信号发生器62.1.6扫频和程控信号发生器62.1.7频率合成式信号发生器62.2直接数字频率合成器72.2.1DDS的基本结构72.2.2DDS的基本原理82.2.3DDS的性能特点92.2.4DDS的应用

2、102.2.5DDS芯片的简单介绍112.2.6DDS主要芯片122.3正弦波调制信号发生器的总体设计13第三章正弦波调制信号发生器的硬件设计143.1主控制器143.2正弦信号发生器183.3AM/FM调制模块213.4基带序列产生模块253.5ASK、PSK信号产生模块253.6滤波电路设计263.7放大电路设计26第四章系统软件设计及仿真结果分析274.1.1软件整体流程图274.1.2AM信号的流程图284.1.3FM信号的流程图284.1.3ASK/PSK信号的流程图294.2仿真及结果分析294.2.1正弦波信号294.2.2AM信号304.2.3FM信号314.2.4ASK/

3、PSK信号31结论33参考文献34附录35附件一：程序35附件二：外文文章43附件三：外文翻译56谢辞69天津工业大学本科毕业论文第一章绪论第一章绪论1.1背景和意义正弦波信号发生器是信号发生器的一种。信号发生器根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器四大类。正弦波信号发生器是使用最广泛的信号发生器，主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。作为电子技术领域中最基本的电子仪器，广泛应用于航空航天测控、通信系统、电子对抗、电子测量、科研等各个领域中。随着电子信息技术的发展，对其性能的要求也越来越高。如要求频率稳定性高，

4、转换速度快，具有调幅、调频、调相等功能，另外还经常需要两路正弦信号不仅具有相同的频率，同时要有确定的相位差。在此背景下，本课题提出了一种基于直接数字频率合成器（DDS）的信号发生器的设计。DDS是一项关键的数字化技术，与传统的频率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。传统的频率合成器由于采用倍频、分频、混频和滤波环节，使频率合成器结构复杂、体积庞大、频谱纯度低。本课题采用直接数字式频率合成器与单片机相结合，设计出一种基于DDS的正弦波调制信号发生器。1.2国内外的研究状况1.2.1波形发生器的发展

5、现状波形发生器，作为实验用的一种信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成。信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用5569天津工业大学本科毕业论文第一章绪论5振荡电路发生正弦波的电路便是可取的路径之一。不用依靠单片机。但是这种电路存在波形质量差、控制难、可调范围小、电路复杂和体积大等缺点。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制、生物医学、地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大，大电阻、大电容在制

6、作上有困难，参数的精度亦难以保证，体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。函数波形发生器具有连续的相位变换，和频率稳定性等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相移进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系统，因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。在70年代前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波等几种常用标准波形，产生其它

7、波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形，则电路结构非常复杂。同时，主要表现为两个突出问题，一是通过电位器的调节来实现输出频率的调节，因此很难将频率调到某一固定值；二是脉冲的占空比不可调节。在70年代后，微处理器的出现，可以利用处理器，A/D/和D/A，硬件和软件使波形发生器的功能扩大，产生