专利名称：一种基于直接数字频率合成dds的信号源的制作方法
技术领域：
一种基于直接数字频率合成DDS的信号源涉及一种基于直接数字频率合成技术 DDS的信号源。
背景技术：
频率合成技术自上世纪30年代提出以来已经历了近80年的发展，可分为三个阶段直接式频率合成技术、锁相环频率合成技术以及直接数字频率合成技术。直接频率合成技术使用倍频、分频、混频电路对一个或几个基准频率进行加、减、乘、除的运算来产生需要的频率信号，再通过窄带滤波选出。这是最到出现的合成滤波技术，原理简单且易于实现。 其合成方法可分为相关合成法和非相关合成法两种，这两种方法的区别在于所使用的参考频率源的数量不同非相关合成法使用多个晶体参考频率源，合成的各种频率由这些频率源提供，缺点在于制作多个具有相同频率稳定性和精度的晶体参考频率源困难复杂且成本太高；相关合成法只使用一个晶体参考频率源，所需各种频率由参考频率分频、混频、倍频后得到，合成频率的频率稳定性和精度与参考频率相同。直接频率和成器的频率范围宽，频率转换速度较快(微秒级)，频率间隔较小，工作稳定可靠，但寄生输出大，需要大量模拟元件，结构复杂、体积大、成本高。锁相环频率合成技术是40年代初根据控制理论的线性伺服环路发展起来的，最早用于电视机的同步扫描电路，以减少噪声对同步的影响，使电视的同步性能得到重大改善，其低噪声跟踪性也受到人们的高度重视，现已被广泛应用于无线电技术的各个领域。锁相环频率合成技术也称作间接式频率合成技术，其电路较直接式频率合成简单，它主要是将含有噪声的振荡器放在锁相环内，使其相位被锁定在希望的信号上，从而使振荡器本身的噪声被抑制，使它的输出频谱大大提纯。而直接数字频率合成技术(DDQ则是上世纪70年代提出的，但限于当时的硬件技术水平而未能得到应用，而随着大规模集成电路技术的发展，DDS技术的优越性已经逐步显现。DDS的主要优点是易于程控、相位连续、输出稳定度和分辨率高。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种具有具有频率转换速度快、输出频率稳定、相位连续、分辨率高的信号源。为实现以上目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括系统包括锁相环时钟电路、按键去抖得接口电路、控制系统、DDS模块电路等部分；通过FPGA来实现DDS产生数字信号，通过D/A转换器转换成频率在30-100HZ，相位在0-360度连续可调的正弦波，控制系统使用NiosII系统，使整个系统的核心部分都在一个FPGA芯片上完成。本发明有益效果由于使用FPGA芯片，因此简化了电路也节省了成本，缩短设计周期。
下面结合附图对本发明进一步说明。图IDDS系统总体框图
具体实施例方式本发明包括系统包括锁相环时钟电路、按键去抖得接口电路、控制系统、DDS模块电路等部分。本发明通过FPGA来实现DDS产生数字信号，通过D/A转换器转换成频率在 30-100HZ，相位在0-360度连续可调的正弦波，控制系统使用Altera公司的NiosII系统， 使整个系统的核心部分都在一个FPGA芯片上完成。频率控制字经过相位累加器的累加后与相位控制字累加产生一个周期的正弦波的地址信息，符号位和经过ROM查找表后产生的数据不同步，因此需要一个延时寄存器来保证输出数据的正确性。根据系统的要求在NiosII中加入了按键接口和液晶接口，频率和相位控制字输出，并添加了 FLASH接口和SDRAM的接口分别作为程序存储和运行的场所。本发明共需要三个时钟，分别是向FPGA芯片提供的50MHz系统时钟、向SDRAM提供的50MHz时钟以及为产生30-100HZ波形信号的DDS部分所需要的4KHz时钟信号，时钟的输出连接计数器，计数器输出到分频器。本发明需要键入频率3位的频率控制字和相位控制字(液晶显示)，除去系统的 reset键，还使用了 4个键来控制系统的输入，4个按键分别是“设置/确认键”、“频率/相位选择键”、“位选择键”、“按键加1键”，4个键都要接下拉电阻且为高电平。
权利要求
1.一种基于直接数字频率合成DDS的信号源，包括系统包括锁相环时钟电路、按键去抖得接口电路、控制系统、DDS模块电路等部分；通过FPGA来实现DDS产生数字信号，通过D/A转换器转换成频率在30-100HZ，相位在0-360度连续可调的正弦波，控制系统使用 NiosII系统，使整个系统的核心部分都在一个FPGA芯片上完成。
2.根据权利要求1所述的一种基于直接数字频率合成DDS的信号源，其特征在于频率控制字经过相位累加器的累加后与相位控制字累加产生一个周期的正弦波的地址信息，符号位和经过ROM查找表后产生的数据不同步。
3.根据权利要求1所述的一种基于直接数字频率合成DDS的信号源，其特征在于根据系统的要求在MosII中加入了按键接口和液晶接口，频率和相位控制字输出，并添加了 FLASH接口和SDRAM的接口分别作为程序存储和运行的场所。
4.根据权利要求1所述的一种基于直接数字频率合成DDS的信号源，其特征在于共需要三个时钟，分别是向FPGA芯片提供的50MHz系统时钟、向SDRAM提供的50MHz时钟以及为产生30-100HZ波形信号的DDS部分所需要的4KHz时钟信号，时钟的输出连接计数器，计数器输出到分频器。
5.根据权利要求1所述的一种基于直接数字频率合成DDS的信号源，其特征在于需要键入频率3位的频率控制字和相位控制字(液晶显示)，除去系统的reset键，还使用了 4 个键来控制系统的输入，4个按键分别是“设置/确认键”、“频率/相位选择键”、“位选择键”、“按键加1键”，4个键都要接下拉电阻且为高电平。
全文摘要
一种基于直接数字频率合成DDS的信号源涉及一种基于直接数字频率合成技术DDS的信号源。本发明具有包括系统包括锁相环时钟电路、按键去抖得接口电路、控制系统、DDS模块电路等部分；通过FPGA来实现DDS产生数字信号，通过D/A转换器转换成频率在30-100Hz，相位在0-360度连续可调的正弦波，控制系统使用NiosII系统，使整个系统的核心部分都在一个FPGA芯片上完成。本发明作为信号仿真，模拟电子设备所需的与实际环境特性相同的信号，测试设备的性能，作为标准源来对一般信号源进行校准或对比。
文档编号H03K19/177GK102447470SQ201010507999
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者卢珊 申请人:卢珊