基于DDS技术的数控信号发生器的设计【开题报告】

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毕业论文开题报告电子信息工程基于DDS技术的数控信号发生器的设计一.课题研究意义及现状直接数字频率合成DDS(DigitalDirectFrequencySynthesis)是一种新的频率合成方法,是频率合成的一次革命。但是限于当时微电子技术和数字信号处理技术的限制,DDS并没有得到足够的重视,随着现代超大规模集成电路集成工艺的高速发展,使得数字频率合成技术得到了质的飞跃,它在相对带宽、频率转换时间、相位连续性、正交输出、高分辨率以及集成化等一系列性能指标方面,已远远超过了传统频率合成技术所能达到的水平。但是由于DDS数字化实现的固有特点,决定了其输出频谱杂散较大，从20世纪80年代末开始通过深入的研究认识了DDS杂散成因及其分布规律后,对DDS相位累加器进行了改进,ROM数据进行了压缩,使用了抖动注人技术以及对DDS工艺结构和系统结构进行了改进。这些改进技术促使了AD、Qualcomm、stanford等公司一系列优良的DDS器件不断出现。但工艺的完善并没有彻底解决DDS中DAC的瞬态毛刺和非线性这些固有缺陷,而这些问题还会随着温度变化和电路工艺引人的数字噪声等发生随机变化,他们所带来的输出信号频谱质量劣化很难改善。目前为止,DDS输出的频谱杂散很少有做到-60dBc以下的产品,一般比较好的产品都在-70dBe左右。近几年来,随着DDS技术的不断完善和发展,其输出频率、杂散、相位噪声、功耗、集成化等各项性能指标较早期产品已有大大提高,出现了一系列的优秀产品。由于其在频率合成以及信号调制等方面出色的性能,应用范围已扩展到通信、宇航、遥控遥测、仪器仪表等各项电子领域。二.课题研究的主要内容和预期目标主要内容:设计DDS技术的数控信号发生器。基本要求：(1)DDS输出频率为1Hz-10MHz的正弦信号。(2)为了增加频率控制方式的多样性，设计频率控制的3种方式：点频，扫频，跳频，默认时为跳频。(3)要求输出信号的幅度可以调节。(4)具有功能按键及LED亮灯标志，同时液晶显示器上显示相应的功能，及频率的大小。预期目标:利用单片机控制DDS芯片产生正弦信号，同时为了使的功能更加完善，增加点频，扫频，跳频功能。先进行硬件设计，再把编写的相应程序下载，调试，最后通过示波器观察输出波形。三、课题研究的方法及措施本设计可以以FPGA、系统硬件等多种方法，主要完成单片机控制、液晶显示及键盘操作部分的程序。利用DDS技术老实现对输出信号频率/相位的调节，实现多种频率功能。 在此基础上，还需要查询资料掌握液晶屏幕的显示控制、键盘输入功能等技术，学会运用C语言开发液晶、键盘控制程序。在系统设计过程中，力求硬件线路简单，充分发挥软件编程方便灵活的特点，来满足系统设计要求。补偿晶振键盘输入单片机51系列AD9850液晶显示低通滤波信号模块：采用AD9850控制模块：采用单片机51系列显示模块：采用液晶显示输入模块：采用4*4键盘输入为了减少电路连线,AD9850与单片机之间采用串行连接方式,参考时钟由125MHZ的晶体振荡器产生。DDS信号输出频率为，只要更改频率控制字即可得到不同频率的正弦信号。扫频信号的产生是采用单片机定时更改AD9850的频率控制寄存器的值，从而得到不同频率的信号;点频信号的产生，把键盘输入的值更改AD9850的频率控制寄存器值，从而产生规定的频率信号。由于AD9850产生的信号强度比较小，需将信号经过放大滤波后输出。键盘用于设置扫频信号的起始、截止频率和步进值。液晶显示是显示工作模式，以及频率值。四.课题研究进度计划毕业设计期限：自2010年9月至2011年5月。第7至第13周——毕业设计前期第7周：指导教师讨论、确定设计选题。第8周：召开毕业设计动员推进会，下达毕业设计工作计划；学生完成选题；学生确定指导教师及设计任务类型，学习毕业设计指导手册及毕业设计成果规范。第9-10周：学生收集设计背景相关资料，做好开题前准备。第11-13周：指导教师下达详细的设计任务书；完成毕业设计开题论证工作；学生完成递交文献综述、外文翻译、开题报告。五.参考文献[1]白居宪.直接数字频率合成［M］.西安：西安交通大学出版社2007.7[2]潘琢金.C8051F020/1/2/3混合信号ISPFLASH微控器数据手册［M］.沈阳：沈阳新华电子有限公司，2002[3]苏文平著.电子电路应用实例精选[M].北京航空航天大学出版社,2000.5(94-95)[4]石寅.我国在芯片研究领域的突破性进展一直接数字频率合成芯片[J].半导体研究所,2000(4)[5]万心平,张厥盛,郑继禹.锁相技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,1995.[6]童长飞.C8051F系列单片机开发与C语言编程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005 [7]林青.DDS在数字调制中的应用[J].无限电工程，2001[8]李朝青．单片机原理及接口技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2005[9]D.A.Sunderland,R.A.Strauch,S.S.Wharfield,H.T.PetersonandC.R.Cole,BCMOS/SOSFrequencySynthesizerLSICircuitforSpreadSpectrumCommunications[J],^IEEEJ.Solid-StateCircuits,vol.19,1984,pp.497–505,Aug.[10]A.Bellaouar,M.S.O_brecht,A.M.FahimandM.I.Elmasry,BLow-PowerDirectDigitalFrequencySynthesisforWirelessCommunications[J],^IEEEJ.Solid-StateCircuits,vol.35,2000,pp.385–390.