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信号源是一种广泛应用于现代测试领域的通用仪器;现场可编程门阵列(FPGA)是一种比定制电路更加灵活,又比原有的可编程器件门电路数更多的一种半定制电路;直接数字频率合成(DDS)是一种全新的数字化频率合成技术,具有高精度和高速度的优势;而虚拟仪器技术作为仪器发展史上的一个跨越和重要的里程碑,代表了仪器测试技术发展未来的方向和前景。基于FPGA的DDS信号源与传统硬件电路或单片机设计的信号源相比具有体积小、功耗小、可靠性高和扩展性好等优点。本文的主要工作是充分采用以上几种先进技术,设计一个基于FPGA的DDS信号源,通过基于FPGA的下位机和LABVIEW的上位机配合使之能够输出几种固定波形和任意波形。
首先,论文介绍了现场可编程门阵列(FPGA)技术的发展,包括与其他各种可编程器件PAL、GAL、CPLD等的区别和优劣,讨论了利用FPGA设计一个DDS信号源的优势。
其次,论文介绍了信号源的设计方法,以及采用直接数字频率合成(DDS)技术设计一个信号源的方法和优势。在后续的章节中对用采用直接数字频率合成(DDS)技术设计的信号源整体结构以及外部电路设计进行了说明。并使用虚拟仪器技术(LABVIEW)设计了一个上位机实现对基于FPGA的DDS信号源的控制。
最后,论文实现了预期的目的,成功的使用基于现场可编程门阵列(FPGA)以及LABVIEW完成了一个直接数字频率合成器(DDS)信号源的硬件及上位机软件设计,实现了固定波形和手绘波形实现任意波的产生,经过验证达到了预期的设计目的。并对设计一个基于现场可编程门阵列(FPGA)的直接数字频率合成器(DDS)的信号源的方法进行了总结,实归纳其优缺点,分析不足并提出了改进。