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工频信号源属于信号发生器技术的一种应用,它被广泛用于电表校验装置中。随着电力计量测试仪表技术的发展,电表校验装置的测试精度要求越来越高,测试内容也越来越丰富,这对电表校验装置中的工频信号源提出了更高的要求。新的要求主要体现在波形参数(幅度、频率和相位)的调节精度、波形的失真度、波形的稳定度、信号源控制的方便性以及控制内容的多样性等方面。基于FPGA(现场可编程门阵列)的三相高精度工频信号源的波形生成方法采用改进后的DDS(直接数字频率合成)技术,较好地改善了信号源生成低频信号时的频率特性,并根据工频信号源的应用环境,实现了符合实际要求的调频、调相、调幅和控制设计。基于FPGA的三相高精度工频信号源分为数字信号发生器部分和控制部分。数字信号发生器部分以FPGA为核心,负责生成三相六路的波形信号,每一路都有用于产生交流电的AC信号和用于控制后级功率放大的DC信号。控制部分以MCU(微控制器)为核心,负责接收控制指令并完成对数字信号源进行参数设置和启停控制。本文通过对信号发生器技术和DDS技术的深入研究,分析了工频信号源生成低频信号时失真度较大的问题,从而设计改进了DDS系统,使之能够生成高频率精度、高稳定性和低失真度的低频波形信号。本文的工作主要包括以下几点：1.介绍了工频信号源在电表校验装置中的作用,以及本课题的研究目的和实际意义。阐述了实现信号发生器的两种常用方法：传统的数字波形合成技术和DDS技术。2.根据现有的DDS技术在生成低频信号时的不足,设计实现了改进的DDS系统,并完成符合实际应用要求的调频、调相、调幅和控制设计。3.设计了工频信号源的硬件电路,主要包括以EP3C10E144为核心的数字信号发生器、以STM32F103RBT6为核心的控制电路和电源供电电路。4.完成了FPGA的逻辑设计。5.完成了STM32单片机的控制程序设计。6.通过在电表校验装置中的实际调试,验证了工频信号源的功能和技术指标,并对本课题所设计的工频信号源作出总结和展望。本课题实现的工频信号源能够达到原定的技术指标要求,特别是在调频性能上表现优异。它能够接收电表校验装置控制指令,生成各种常规要求的三相正弦波信号,还能够生成特殊要求的波形信号用于电表测试。