数字式移相信号发生器的设计封皮,开题报告,任务书
第4章-数字式移相信号发生器的设计
第4章
2. DDS DDS技术将输出波形的一个完整周期的幅度值都顺 序地存放在波形存储器中, 通过控制相位增量产生频 率、相位可控制的波形。DDS电路一般包括基准时钟、 相位增量寄存器、相位累加器、波形存储器、D/A转换 器和低通滤波器（LPF）等模块, 如图4.4所示。
第4章
相位 增量
相位
地址
K
m
ax
128 359 45
1021.55
则相位控制字K的位数取10 bit就能满足设计任务关于
移相的要求（分辨率为1°, 移相范围是0～359°）。
若“相位加法器”采用24 bit加法器实现, 则上述10 bit的相位控制字应扩展成24 bit, 具体扩展方法是在上述 10 bit相位控制字后面（右边）添加14个逻辑0就可以了。
基于DDS技术的数字式移相信号发生器的主 要模块框图如图4.5所示。
第4章
频率 控制 字 寄 存 器
相位 控制 字 寄 存 器
相位 累加 器
相位 加法 器
寄 存
Address1
器
寄 存
Address2
器
图4.5 基于DDS技术的数字式移相信号发生器主要模块框图
第4章
3. 1)确定系统时钟频率fcp 不妨设输出信号最高频率为fmax 、最高频率 fmax下的最少采样点数为Smin , 则有
第4章
4.3 系统硬件设计
4.3.1 DDS 1. DDS 1971年, 美国学者J.Tierncy、C.M.Rader和B.Gold提出了以全数
字技术从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成原理。 随着电子技术的发展和水平的提高, 一种新的频率合成技术——直接数 字频率合成（DDS, Direct Digital Synthesis）技术得到了飞速发展。 DDS技术是一种把一系列数字形式的信号通过D/A转换而成模拟形式的 信号合成技术, 目前使用最广泛的一种DDS方式是利用高速存储器作查 找表, 然后通过高速D/A转换输出已经用数字形式存入存储器的正弦波。
基于FPGA的高精度数字式移相正弦波信号发生器设计
摘要: 文章介绍了基于FPGA和数字频率合成技术，利用VHDL 编制程序并下载至Xilinx公司的SpartanⅡ系列XC2S100E-6PQ208 FPAG芯片上，加以简单的外围电路,构成了高精度数字式移相正弦波信号发生器。
该装置能够产生频率、相位、幅度均可数字式预置并可调节的两路正弦波信号，相位差范围为0～359°，步进为1°。
关键词：数字移相；FPGA；VHDL；直接数字频率合成1．引言在一些试验、研究中，有时需要存在相位差的两同频信号。
通常采用移相网络来实现，如阻容移相，变压器移相等。
采用这些方法有许多不足之处，比如：输出波形受输入波形的影响，移相操作不方便，移相角度随信号频率和所接负载等因素的影响等。
若采用直接数字频率合成及数字移相技术，能得到频率及相位差高度稳定精确的信号且实现方便。
2．波形及移相波形发生器的系统组成原理如图1所示为波形及移相波形发生器的系统组成方框图。
500)this.style.width=500;" border=0>图1 波形及移相波形发生器的系统组成原理框图标准时钟（由晶振电路产生）加于进制可编程的n进制计数器，其溢出脉冲加于可预置初值的地址计数器，生成波形存储器所需的地址信号，地址信号的产生频率正比于时钟频率,且周而复始地变化，从而使波形数据存储器输出周期的正弦序列，D/A转换器则输出连续的模拟正弦电压（或电流）波形，如图2所示。
500)this.style.width=500;" border=0>为移相方便，设一周期的正弦波共采样360个点，即波形数据存储器共存储360个正弦波形的数据。
由于移相波形的地址计数器的第一次运行初值为m，故两正弦波存在相位差为m°。
相邻采样点有n 个标准时钟脉冲间隔，即500)this.style.width=500;" border=0> 。
图1中波形数据存储器的全部数据被读出一次的频率为：500)this.style.width=500;" border=0> 。
信号发生器课程设计任务书
课程设计任务书
课题名称信号发生器的设计完成时间
指导教师职称学生姓名班级
总体设计要求和技术要点
总体设计要求及技术要点：
1．基本要求
（1）信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形；
（2）输出信号频率在100Hz～100kHz范围内可调, 输出信号频率稳定度优于10-3；
（3）在1k 负载条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值V opp在0～5V范围内可调；
（4）输出信号波形无明显失真；
（5）自制稳压电源。
2．发挥部分
（1）将输出信号频率范围扩展为10Hz～1MHz，输出信号频率可分段调节：在10Hz～1kHz范围内步进间隔为10Hz；在1kHz～1MHz范围内步进间
隔为1kHz。
输出信号频率值可通过键盘进行设置；
（2）在50 负载条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值V opp在0～5V范围内可调，调节步进间隔为0.1V，输出信号的电压值可通过键盘进行设置；
（3）可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值；
（4）其他。
工作内容及时间进度安排
课程设计成果
1．课程设计实物
2．课程设计报告书及答辩报告。
数字移相信号发生器设计说明书
课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称现代电子系统课程设计学生姓名专业班级设计题目数字移相信号发生器设计一、课程设计目的掌握数字移相信号发生器的工作原理和设计方法；掌握DDS技术的工作原理；掌握GW48_SOPC实验箱的使用方法；了解基于FPGA的电子系统的设计方法。
二、设计内容、技术条件和要求基于DDS技术利用VHDL设计并制作一个数字式移相信号发生器。
（1）基本要求：a．频率范围：1Hz～4kHz，频率步进为1Hz，输出频率可预置。
b．A、B两路正弦信号输出，10位输出数据宽度c．相位差范围为0～359°，步进为1.4°，相位差值可预置。
d．数字显示预置的频率（10进制）、相位差值。
（2）发挥部分a．修改设计，增加幅度控制电路（如可以用一乘法器控制输出幅度）。
b．输出幅度峰峰值0.1～3.0V，步距0.1Vc．其它。
三、时间进度安排布置课题和讲解：1天查阅资料、设计：4天实验：3天撰写报告：2天四、主要参考文献何小艇《电子系统设计》浙江大学出版社2008.1潘松黄继业《EDA技术实用教程》科学出版社2006.10王勇《EDA》实验指导书电工电子实验教学中心2006.8指导教师签字：2009年12月14日摘要在现代的信号分析和处理领域，高精度的频率和相位测量非常重要，它是理论和工程分析的重要工具。
使用模拟或数字示波器测量频率，是我们最常用的方法，同时也是不是很精确的方法；同时如果要测量两路信号的相位差，使用示波器又不是很方便。
而且示波器的价格最低需要几千元，对于普通人来讲不是最佳选择。
在本文中，我们设计了一个数字移相信号发生器设计。
主要分为如下几个部分：●键盘和显示模块：用键盘输入，数码管显示频率控制字和相位控制字。
采用按键复用的方法。
●数字DDS模块：分为频率合成模块和相位合成模块。
具体的方案论证将在下面进行。
●时钟模块：由于系统需要时钟频率和实验箱上的不匹配，需要频率变换，具体的方案论证将在下面进行。
X波段六位数字移相器研究的开题报告
X波段六位数字移相器研究的开题报告一、研究背景及意义移相器是一种广泛应用于通信、雷达、天文、医学等领域的设备，其作用是调整信号在频域的相位特性，实现信号的增益控制、滤波、频率变换等功能。
X波段作为毫米波频段中的重要一部分，具有高速率、大带宽、抗干扰能力强等特点，在雷达、卫星通信、无线电视等领域有着广泛的应用前景。
传统移相器技术主要是基于微波电路和旋转变压器实现的，但在X波段下的短距离通信应用中，这些技术更难以实现高性能和可靠性。
为此，本课题将基于混合集成电路和表面贴装技术，研究X波段六位数字移相器的设计和制作，以提高现有移相器的工作效率，降低设备成本，满足新一代无线通信的需求。
二、研究内容及方案1. X波段六位数字移相器的设计本研究将采用混合集成电路设计方案，即将微波电路和数字电路集成在同一芯片中，以提高信号传输效率和可靠性。
具体而言，将采用集成模拟开关方案，并在晶片上实现一个具有6位分辨率的数字电路，用于控制各个模拟开关的开关状态，从而实现整个移相器的数字控制。
2. X波段六位数字移相器的制作本研究将采用表面贴装技术，对设计好的混合集成电路进行制作。
具体而言，首先制作微波电路层，包括线路、耦合器、开关等；然后在电路层上加工六位数字电路，完成芯片的设计与制作。
三、研究预期成果及意义预计本研究的成果有以下两点：1.成功研制出六位数字移相器芯片，实现数字控制，提高设备性能和可靠性，与传统移相器技术相比，具有更好的应用潜力和市场前景。
2.通过深入研究表面贴装制作技术，为X波段微波电路制作提供新的解决方案，推动相关技术突破和进步，为中国微波领域的发展注入新的动力。
四、参考文献1. A. Vavilov, E. Sleptsova, V. Elesin, “Design of Tunable Reflection and Transmission Microwave Devices”, Meter, vol. 44, No. 12, pp. 28-33, Dec. 20112. J.K. Lee, L.L. Chiau, J.Y.S. Chin, “Design and Analysis of Microstrip Multiline Tunable Phase Shifter for Ka-band Applications”, Int. J. of Microwave and Wireless Technologies, vol. 6, No. 3, pp. 327-334, Apr. 20143. X. Zhang, Y. Li, Q. Yu, “Research on High-performance RF Phase Shifter Based on Digital Control Techniques”, Int. Conf. on Microwave and Millimeter Wave Technology, pp. 1-3.20134. M. Soltani, M. Kamarei, M. Moini, “Design of a compact low-loss millimeter-wave coupled-line phase shifter for phased array systems”, Microwave and Optical Technology Letters, vol. 56, No. 2, pp. 354-357, Feb. 20145. W. Yan, Y. Shang, Y. Ji, “Design and Implementation of a 2-bit Digital Control MEMS Phase Shifter in Ka Band”, Journal of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS, vol. 14, No. 3, pp. 0335071-0335078, Jan. 2015.。
低频数字式移相信号发生器的设计
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软件工具
为了便于携带， 上位机一般采用笔记本电脑。检测仪提供
多种 软 件 工 具 方 便 操 作 者 使 用， 如下装程序和参数设置给 测量单点图像、 连续检测管道内表面图像等。这些工具 "$:、 都是在 BLMN=OI42， 具有良好的界面。呈现给 4) 平台上运行， 用户的可以是被测目标点相对于检测仪的角度和距离、 管道内 表面图像， 也可以是内表面实测图像与原始图像的比较以确定 管道变形程度等。
5!) 768B 5%&， <$5 5%/ 565 5%& <$5 5%/ 565 5%& <$5 5%/ 565 5%& <$5 5%/ 565 5%& 5!A 3"" 5%/， 5C7: <==> 即可得到平滑的波形。即用放大器 " - 3 输出后经放大器， 实现了平滑滤波的作用。经实验发现其效果很好。 按键操作： 键盘由设置键、 确定键、 上下键和左右键 0 个键 组成。可以实现频率和相位的参数设置。
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低频数字式移相信号发生器的设计
任旭虎& ， 梁 锴& ， 宋玉章! （& ’ 石油大学， 山东 东营 !%(")&； 山东 东营 ! ’ 石油大学科技园， !%(")&）
（上接第 (% 页） 流电机的驱动。以太通信模块完成 "$: 和上位 机间的通信， 除了下装程序和数据外， 主要任务是将 "$: 处理 好的管道内表面的图像数据传给上位机。
数字式移相信号发生器的设计封皮,开题报告,任务书.
石家庄铁道大学四方学院毕业设计数字式移相信号发生器的设计Design of Digital Phase Shifting Generator2010届电气工程系专业电气工程及其自动化学号20066385学生姓名王志明指导教师王舵完成日期 2010年 05月24日毕业设计（论文）任务书题目数字式移相新号发生器学生姓名王志学号20066385 班方0610-3 专电气明级业工程及其自动化承担指导任务单位石家庄铁道学院四方学院导师姓名王舵导师职称讲师一、主要内容：数字式移相信号发生器的设计。
2、基本要求：以DDS 为基础，利用单片机与FPGA相结合的方法，设计一个数字式移相信号发生器。
理解DDS 技术的相关知识，掌握单片机和FPGA技术的原理和方法。
给出设计完整电路图，完胜毕业设计说明书。
三、主要技术指标：（1）频率范围：20Hz—20KHz，频率步进为20Hz，输出频率可预置。
（2）A,B 输出地正弦信号峰—峰值可分别在0.3—5v 范围内变化。
（3）相位差范围为0—359度，相位差步进为1度，相位差可预置。
（4）数字显示预置的频率和相位差值。
（5）数字式移相信号发生器的系统设计工作。
四、参考文献：（1）张志良单片机原理与控制技术。
北京：机械工业出版社。
（2）李朝青单片机原理及接口技术。
北京航空航天大学出版社。
（4）赵亮单片机c语言编程与实例。
北京人民邮电出版社。
（5）童诗白模拟电子技术基础。
北京：清华大学出版社。
五、进度计划1周调研，搜集资料1周分析，确定方案8周设计，计算，绘图2周撰写设计说明书教研组主任签字时间2010年月日毕业论文开题报告题目数字式移相信号发生器的设计姓名王志明学号 20066385 班级方0610—3专业电气工程及其自动化一、研究背景随着数字集成电路和微电子技术的发展和提高，一种新的频率合成技术直接数字频率合成（DDS）技术产生信号源的方法得到飞速发展，它是继直接频率合成和间接频率合成之后发展起来的第三代频率合成技术。
任务书 基于NEC单片机的数字式信号发生器
教研室（学科组）主任签字：
1．毕业设计（论文）课题任务的内容和要求： 一、毕业设计的主要内容和要求 1.稳压电源设计与应用； 2．NEC 单片机主控系统的设计与应用； 3．液晶显示的设计与应用； 4．DDS 原理与应用。 二、主要包括以下几方面工作要求： 1.资料搜集：查阅相关中英文文献，了解指信号源的设计 2.软件学习：学习并初步掌握 NEC 单片机编程语言。 3.硬件电路设计与组装：分模块设计硬件电路，根据电路图逐级组装电路并调试。 4.编程实现：根据硬件电路的设计要求编写所需程序。 5.论文撰写；跟据论文格式撰写课题的论文。 2．毕业设计（论文）工作进度计划： 周 次 拟定题目 初步完成题目所需资料的查找和收集。 初步建立电路的总体设计框架。 设计方案同时进行方案论证和修改。 根据方案设计电路图和可行性论证。 应用电脑仿真软件对所设计的电路图进行初步的仿真调试。 调试通过后列出所需元件清单，做好正式制作的准备工作。 做准备工作的同时，学习单片机软件编程应用。 购买元器件，进行单片机系统的电路整体组装。 工作内容
早进入阶段 第一周 第二周 第三周 第四周 第五周 第六周 第七周 第八周
第九周 第十周 第十一周
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
组装电路同时编写电路所需程序，对单片机电路进行整体调试。 进行系统的电路整体组装，进行芯片的整体编程。 进行单片机系统与 DDS 系统的通信与连接，整体系统运行与调 试。
第十二周 第十三周 第十四周
总结归纳整个系统电路同时进行论文的撰写。 准备答辩。 答辩，完成毕业设计
天津职业技术师范大学 毕业设计（论文）任务书
题 目 (包括副标题) 教师姓名 学生姓名 成果形式 梁彩风 高二飞 基于 NEC 单片机的数字信号发生器 职 学 称 号 讲师 09920080131 系 班 别 级 电子工程系 通信 0801 班 2011-10-25
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教研组主任签题报告
题目
数字式移相信号发生器的设计
姓名
王志明
学号
20066385
班级
方0610—3
专业
电气工程及其自动化
一、研究背景
随着数字集成电路和微电子技术的发展和提高，一种新的频率合成技术直接数字频率合成（DDS）技术产生信号源的方法得到飞速发展，它是继直接频率合成和间接频率合成之后发展起来的第三代频率合成技术。该技术在相对带宽、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已远远超过传统的频率合成技术所能达到的水平。目前DDS广泛应用于接收机本振，信号发生器，仪器、通信系统、雷达系统等，尤其适合于跳频无线通信系统。以DDS技术的相关知识为基础，利用单片机于FPGA相结合的方法，设计数字式移相信号发生器。
四、设计的依据
以单片机为核心，利用所学过的软件知识，参考现有的模拟调速系统和数字调速控制系统。
五、预期结果
通过本课题的设计，熟练掌握单片机和FPGA技术的原理和方法、单片机应用系统软硬件开发过程、工作原理及单片机的指令系统及程序设计。
指导老师签字
时间
2010年月日
毕业设计（论文）成绩单
学生姓名
王志明
学号
20066385
班级
方0610-3
专业
电气工程及其自动化
毕业设计题目
数字式移相信号发生器
指导老师姓名
王舵
指导教师职称
讲师
评定成绩
指导老师
得分
评阅人
得分
答辩小组组长
得分
成绩：
系主任签字：
年月日
四、参考文献：
（1）张志良单片机原理与控制技术。北京：机械工业出版社。
（2）李朝青单片机原理及接口技术。北京航空航天大学出版社。
（4）赵亮单片机c语言编程与实例。北京人民邮电出版社。
（5）童诗白模拟电子技术基础。北京：清华大学出版社。
五、进度计划
1周调研，搜集资料
1周分析，确定方案
8周设计，计算，绘图
二、研究方案：
第一，查询有关的资料，复习相关知识。
第二，积极请教老师，认真准备。
第三，确定最终的研究方向，开始设计系统。
三、基本要求
以DDS为基础，利用单片机与FPGA相结合的方法，设计一个数字式移相信号发生器。理解DDS技术的相关知识，掌握单片机和FPGA技术的原理和方法。给出设计完整电路图，完胜毕业设计说明书。
三、主要技术指标：
（1）频率范围：20Hz—20KHz，频率步进为20Hz，输出频率可预置。
（2）A,B输出地正弦信号峰—峰值可分别在0.3—5v范围内变化。
（3）相位差范围为0—359度，相位差步进为1度，相位差可预置。
（4）数字显示预置的频率和相位差值。
（5）数字式移相信号发生器的系统设计工作。
王志明
学号
20066385
班级
方0610-3
专业
电气工程及其自动化
承担指导任务单位
石家庄铁道学院四方学院
导师姓名
王舵
导师职称
讲师
一、主要内容：
数字式移相信号发生器的设计。
2、基本要求：
以DDS为基础，利用单片机与FPGA相结合的方法，设计一个数字式移相信号发生器。
理解DDS技术的相关知识，掌握单片机和FPGA技术的原理和方法。给出设计完整电路图，完胜毕业设计说明书。
石家庄铁道大学四方学院毕业设计
数字式移相信号发生器的设计
Design ofDigitalPhaseShiftingGenerator
2010届电气工程系
专业电气工程及其自动化
学号20066385
学生姓名王志明
指导教师王舵
完成日期2010年05月24日
毕业设计（论文）任务书
题 目
数字式移相新号发生器
学生姓名