直接数字频率合成器开题报告
基于DDS的L波段跳频频率合成器的设计的开题报告
基于DDS的L波段跳频频率合成器的设计的开题报告一、选题背景及研究意义跳频通信系统是一种通过频率非连续跳变来实现通信的技术，它具有抗干扰性强、隐蔽性好的特点，被广泛应用于军事通信、民用无线电通信、电子对抗等领域。
频率合成器是跳频通信系统中的核心部件，其作用是产生并输出精确的跳频信号，承担着关键的任务。
DDS即直接数字频率合成技术，它可通过数字信号处理器和存储器实现快速而精确的频率合成，具有频率分辨率高、相位噪声低、信号稳定性好等优点。
DDS技术在频率合成器中得到了广泛应用，为跳频通信系统的实现提供了有效的手段。
本课题拟设计一种基于DDS的L波段跳频频率合成器，实现高精度、可调频、稳定可靠的跳频技术，提高频率合成器的性能和可靠性，为跳频通信系统的应用提供便利。
二、主要研究内容及方法本课题的研究内容包括：基于DDS的L波段跳频频率合成器的系统设计、硬件电路设计、程序编写与测试等。
系统设计主要完成对跳频频率合成器的结构、性能、功能等方面的规划和设计，确定频率合成器所需的各种器件和组件。
硬件电路设计则是在系统设计的基础上，设计和构建频率合成器的电路板和电路模块，包括信号源、相位积累器、数字控制单元、时钟同步等功能模块。
程序编写和测试是指使用C语言等程序语言编写相应的程序，对设计好的跳频频率合成器进行系统测试、性能评价和分析，检验其实现跳频通信的能力和兼容性。
三、预期成果及意义该课题的主要预期成果是设计成功一种基于DDS的L波段跳频频率合成器，实现高精度、可调频、稳定可靠的跳频技术，提高频率合成器的性能和可靠性，为跳频通信系统的应用提供便利。
同时，该研究将对DDS技术在跳频通信系统中的应用和信号源设计等方面进行深入探讨和实践，对相关领域的学术研究和工业应用具有重要的参考和借鉴价值。
DDS设计实验报告
DDS 设计实验报告实验名称：直接数字频率合成器指导老师：花汉兵，姜萍姓名：陈维兵学号：114108000808院系：能源与动力工程学院1目录目录摘要 ................................ 2 正文一、 设计内容 ..................................... 3 二、 设计原理 .................................. 3 三、 设计要求 .................................. 5 四、 设计思路以及部分电路图 .................... 6 五、 实验感想 ..................................... 16 六、参考书目.16摘要本文介绍的是数字频率合成器（DDS）的设计以及其附加功能的拓展，附加功能有双通道显示、多波形显示、输出频率测量，另外，本文还介绍了一些在原有数字频率合成器的基础上做一些改进的想法和思路，虽然有的想法并没有实施，但是，作为一种参考也未尝不可。
希望本文对读者有所帮助。
关键字：数字频率合成，附加功能，改进想法AbstractThe page introduces the design of the Direct Digital Frequency Synthesizer , which shorts for DDS , and other new more additions of it , the additions includes double-rows vision , wave-patterns vision , measuring of the output frequency , what 'msore , this page introduces many more thoughts of improving the system which has been made ,even though the thoughts have not been applied , still they are good references for we and you .Wishing it helpful to you.Keywords: DDS ，addition of the system ，improving thoughts 设计内容设计一个频率及相位均可控制的具有正弦和余弦输出的直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesizer 简称DDFS 或DDS)。
DDS 直接数字频率合成器 实验报告
直接数字频率合成器（DDS）实验报告课程名称电类综合实验实验名称直接数字频率合成器设计实验日期2015.6.1—2013.6.4学生专业测试计量技术及仪器学生学号114101002268学生姓名陈静实验室名称基础实验楼237教师姓名花汉兵成绩摘要直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesizer 简称DDFS 或DDS）是一种基于全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。
本篇报告主要介绍设计完成直接数字频率合成器DDS的过程。
其输出频率及相位均可控制，且能输出正弦波、余弦波、方波、锯齿波等五种波形，经过转换后在示波器上显示。
经控制能够实现保持、清零功能。
除此之外，还能同时显示出频率控制字、相位控制字和输出频率的值。
实验要求分析整个电路的工作原理，并分别说明了各子模块的设计原理，依据各模块之间的逻辑关系，将各电路整合到一块，形成一个总体电路。
本实验在Quartus Ⅱ环境下进行设计，并下载到SmartSOPC实验系统中进行硬件测试。
最终对实验结果进行分析并总结出在实验过程中出现的问题以及提出解决方案。
关键词：Quartus Ⅱ直接数字频率合成器波形频率相位调节AbstractThe Direct Digital Frequency Synthesizer is a technology based on fully digital technique, a frequency combination technique syntheses a required waveform from concept of phase. This report introduces the design to the completion of the process of direct digital frequency synthesizer DDS. The output frequency and phase can be controlled, and can output sine, cosine, triangle wave, square wave, sawtooth wave, which are displayed on the oscilloscope after conversation. Can be achieved by the control to maintain clear function. Further can simultaneously display the value of the frequency, the phase control word and the output frequency. The experimental design in the Quartus Ⅱenvironment, the last hardware test download to SmartSOPC experimental system. The final results will be analyzed, the matter will be put forward and the settling plan can be given at last.Key words:Quartus ⅡDirect Digital Frequency Synthesizer waveform Frequency and phase adjustment目录一、设计内容 (4)二、设计原理 (4)2.1 DDS概念 (4)2.2 DDS的组成及工作原理 (4)三、设计要求 (6)3.1 基本要求 (6)3.2 提高要求 (6)四、设计内容 (6)4.1 分频电路 (6)4.2 频率预置与调节电路 (10)4.3 累加器 (12)4.4 波形存储器（ROM） (13)4.5 测频电路 (19)4.6 译码显示电路 (21)4.7 消颤电路 (22)4.8 总电路 (23)五、电路调试仿真与程序下载 (24)六、示波器波形图 (25)七、实验中遇到的问题及解决方法 (25)八、电路改进 (26)九、实验感想 (28)十、参考文献 (28)一、设计内容设计一个频率及相位均可控制的具有正弦和余弦输出的直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesizer 简称DDFS 或DDS）。
DDS 直接数字频率合成器 实验报告(DOC)
直接数字频率合成器（DDS）实验报告课程名称电类综合实验实验名称直接数字频率合成器设计实验日期2015.6.1—2013.6.4学生专业测试计量技术及仪器学生学号114101002268学生姓名陈静实验室名称基础实验楼237教师姓名花汉兵成绩摘要直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesizer 简称DDFS 或DDS）是一种基于全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。
本篇报告主要介绍设计完成直接数字频率合成器DDS的过程。
其输出频率及相位均可控制，且能输出正弦波、余弦波、方波、锯齿波等五种波形，经过转换后在示波器上显示。
经控制能够实现保持、清零功能。
除此之外，还能同时显示出频率控制字、相位控制字和输出频率的值。
实验要求分析整个电路的工作原理，并分别说明了各子模块的设计原理，依据各模块之间的逻辑关系，将各电路整合到一块，形成一个总体电路。
本实验在Quartus Ⅱ环境下进行设计，并下载到SmartSOPC实验系统中进行硬件测试。
最终对实验结果进行分析并总结出在实验过程中出现的问题以及提出解决方案。
关键词：Quartus Ⅱ直接数字频率合成器波形频率相位调节AbstractThe Direct Digital Frequency Synthesizer is a technology based on fully digital technique, a frequency combination technique syntheses a required waveform from concept of phase. This report introduces the design to the completion of the process of direct digital frequency synthesizer DDS. The output frequency and phase can be controlled, and can output sine, cosine, triangle wave, square wave, sawtooth wave, which are displayed on the oscilloscope after conversation. Can be achieved by the control to maintain clear function. Further can simultaneously display the value of the frequency, the phase control word and the output frequency. The experimental design in the Quartus Ⅱenvironment, the last hardware test download to SmartSOPC experimental system. The final results will be analyzed, the matter will be put forward and the settling plan can be given at last.Key words:Quartus ⅡDirect Digital Frequency Synthesizer waveform Frequency and phase adjustment目录一、设计内容 (4)二、设计原理 (4)2.1 DDS概念 (4)2.2 DDS的组成及工作原理 (4)三、设计要求 (6)3.1 基本要求 (6)3.2 提高要求 (6)四、设计内容 (6)4.1 分频电路 (6)4.2 频率预置与调节电路 (10)4.3 累加器 (12)4.4 波形存储器（ROM） (13)4.5 测频电路 (19)4.6 译码显示电路 (21)4.7 消颤电路 (22)4.8 总电路 (23)五、电路调试仿真与程序下载 (24)六、示波器波形图 (25)七、实验中遇到的问题及解决方法 (25)八、电路改进 (26)九、实验感想 (28)十、参考文献 (28)一、设计内容设计一个频率及相位均可控制的具有正弦和余弦输出的直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesizer 简称DDFS 或DDS）。
基于有理数分频频率合成器的CPLD设计方法的开题报告
基于有理数分频频率合成器的CPLD设计方法的开题报告一、选题背景和意义随着电子技术的快速发展，数字频率合成技术趋于成熟，已经广泛应用于通信、广播、雷达、测控等领域中，频率稳定性高、相位噪声低、频率可调节、精度可控制等优点受到了各个领域的青睐。
作为一种新型的数字频率合成技术，有理数分频频率合成技术具有高可靠性、低成本、可编程性强等特点，也被广泛关注和研究。
该课题主要利用CPLD（Complex Programmable Logic Device）编程器设计有理数分频频率合成器，通过深入研究数字逻辑设计、时序逻辑设计等领域的相关知识，结合电子电路和FPGA（Field Programmable Gate Array）芯片的相关特性，实现对于高性能数字频率合成的实际应用。
二、研究内容和技术路线（一）研究内容：1.有理数分频频率合成的基本原理和特点。
2.CPLD芯片的基本构成和特点，了解CPLD在数字逻辑设计中的应用。
3.将有理数分频频率合成器的有理数分频器和相位累加器设计成一个完整的数据流图，确定系统的输入输出信号，并通过VHDL语言编写所需的代码。
4.通过Quartus II软件进行系统的仿真与分析，调试符合设计目标的系统设计，获得实验数据。
（二）技术路线1.学习数字逻辑设计、时序逻辑设计等相关领域的知识和基本原理。
2.采用Quartus II软件进行数字电路设计和代码编写。
3.使用ModelSim工具对系统设计进行仿真和验证。
4.使用FPGA/CPLD实现系统硬件设计，实现对于高性能数字频率合成的实际应用。
三、预期成果和创新性1.设计并实现出一个基于有理数分频的数字频率合成器的例程。
2.通过在芯片级别的设计，实现对于有理数分频频率合成器的数字逻辑设计、时序逻辑设计以及硬件实现等方面的深入研究。
3.在数量、精度、可调节性等方面具有创新性，可以广泛应用于通信、广播、雷达等领域的数字频率合成技术中。
DDS数字频率合成器实验报告
DDS数字频率合成器实验报告摘要直接数字频率合成器是一种基于全数字技术，从相位出发直接合成所需波形的一种频率合成技术，具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，本次实验中，利用QuartusII软件设计一个可控制频率，相位的可输出正弦和余弦的直接数字频率合成器，要求分析整个电路的工作原理，并分别说明各子模块的设计原理，整合各电路，形成总体电路。
完成调试、仿真、编程下载后，分析最终结果，总结问题并寻求解决方法关键词：直接数字频率合成器累加控制频率相位波形AbstractDirect digital frequency synthesizer is a full digital technology based on afrequency synthesis technology, the required waveform from the phase of thedirectsynthesis, has the advantages of low cost, low power consumption, high resolution and fast switching time and other advantages, is widely used in thefieldof electrical and electronic equipment,In this experiment, a design can control the frequency by using QuartusIIsoftware, the direct digital frequency synthesizer phase can output sine andcosine, the working principle of the whole circuit requirements analysis, andexplains the design principle of each module, integration of the circuit, the formationof the overall circuit. Finisheddebugging, simulation, programming,analysis result, summarizes the problems and seek solutionsKey word: Direct Digital Frequency Synthesizer accumulation control frequent phase position waveform一、实验目的：设计一个频率及相位均可控制的可输出正弦及余弦波形直接数字频率合成器二、实验原理与过程：直接数字频率合成器是一种基于全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。
SiGe工艺整数频率合成器设计的开题报告
SiGe工艺整数频率合成器设计的开题报告【摘要】本文主要研究SiGe工艺整数频率合成器的设计。
首先，介绍了整数频率合成器的工作原理和常用电路结构。
然后，分析了SiGe工艺的优点和适用于频率合成器设计的特性。
接着，根据设计要求，提出了一种基于SiGe工艺的整数频率合成器电路方案，并对其进行了详细的分析和优化。
最后，进行了仿真和测试，验证了该电路的性能。
【关键词】SiGe工艺；整数频率合成器；电路设计；性能测试【Abstract】This paper mainly studies the design of integer frequency synthesizers using SiGe technology. Firstly, the working principle and common circuit structures of integer frequency synthesizers areintroduced. Then, the advantages and characteristics of SiGe technology suitable for frequency synthesizer design are analyzed. Next, according to the design requirements, a SiGe-based integer frequency synthesizer circuit scheme is proposed and analyzed in detail. Finally, simulation and testing are carried out to verify the performance of the circuit.【Keywords】SiGe technology; integer frequency synthesizer; circuit design; performance testing【引言】整数频率合成器是一种常用的电路，在无线通信、数字信号处理等领域得到广泛应用。
S波段数字锁相频率合成器设计的开题报告
S波段数字锁相频率合成器设计的开题报告一、选题背景随着电子技术的发展和应用，数字锁相技术在现代通讯、雷达和测量中发挥着重要作用。
数字锁相频率合成器是数字锁相技术的一种应用。
它通过数字化技术实现频率合成，可以宽频锁相，具有较高的精度和稳定性。
S波段是用于地球遥感、卫星通信等领域的一种微波频段，频带范围在2-4 GHz，设计S波段数字锁相频率合成器能够满足S波段高精度频率合成的需求。
二、选题意义数字锁相频率合成器是目前频率合成技术的主要趋势，它具有体积小、重量轻、功耗低、频率合成精度高等优点。
随着高速数字信号处理器和高精度数字模拟转换器的出现，数字锁相频率合成器的性能得到了进一步提高。
在S波段，数字锁相频率合成器能够广泛应用于卫星通信、雷达测量、GPS导航等领域，能够提高通信和测量的精度和可靠性。
三、研究内容本文将针对S波段数字锁相频率合成器的设计进行研究，研究内容包括：1. S波段数字锁相频率合成器的原理和工作方式。
2. 数字锁相环（DDS）的基本原理及其在数字锁相频率合成器中的应用。
3. 设计数字锁相频率合成器的数字滤波器，用于消除锁相环中产生的杂散信号。
4. 设计数字控制振荡器（DCO），用于频率控制和频率合成。
5. 通过仿真和实验验证数字锁相频率合成器的性能和稳定性。
四、研究方法本文采用基于数字信号处理的方法进行研究，具体包括：1. 利用Matlab等仿真软件进行数字信号处理和模拟电路设计。
2. 使用Cadence等EDA软件进行电路模拟和电路验证。
3. 利用实验仪器进行数字频率合成器的性能测试。
五、预期成果通过本文的研究，预期达到以下成果：1. 设计出一款性能优良、稳定可靠的S波段数字锁相频率合成器。
2. 实现数字锁相环、数字滤波器和数字控制振荡器等关键电路的设计和实现。
3. 通过实验验证数字锁相频率合成器的性能和稳定性。
4. 对数字锁相频率合成器的工作原理和设计方法进行讨论和探索。
六、参考文献[1] Swei S. S., Lin H. H., Cheng C. M. A practical high-resolution digital frequency synthesizer [J]. IEEE Transactions on Circuits and Systems, 1988, 35(5): 629-634.[2] Chen X. H., Liu W. C. Design of a low phase noise microwave generator based on DDS [J]. International Journal of Electronics, 2012, 99(11): 1563-1573.[3] Wu F., Fan J., Pan Y., et al. A high resolution multi-IC GHz frequency synthesizer based on DDS [J]. Proceedings of 2012 IEEE International Symposium on Radio-Frequency Integration Technology, 2012: 67-70.。
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毕业设计（论文）开题报告
题目基于FPGA的直接数字频率合成
专业名称通信工程
班级学号09042138
学生姓名周忠
指导教师刘敏
填表日期2013 年 1 月8 日
一、选题的依据及意义：
直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesizer）是一种基于全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。
其电路系统具有较高的频率分辨率，可以实现快速的频率切换（<20ns）,频率分辨率高（0.01HZ）,频率稳定度高，输出信号的频率和相位可以快速程控切换，输出相位可连续，可编程以及灵活性大等优点。
DDS技术很容易实现频率、相位和幅度的数控调制，广泛用于接收本振、信号发生器、仪器、通信系统、雷达系统等，尤其适合调频无线通信系统
本课题使用可编程器件实现直接数字频率合成设计，它比传统的数字频率合成方式有着显著的优越性，与传统的频率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。
二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：
直接数字频率合成(DDS)技术是第三代频率合成技术。
20世纪70年代以来，随着数字集成电路和电子技术的发展，出现了一种新的合成方法——直接数字频率合成。
它从相位的概念出发进行频率合成，采用了数字采样存储技术，具有精确的相位，频率分辨率，快速的转换时间等突出优点，是频率合成技术的新一代技术。
直接数字频率合成作为新一代数字频率技术发展迅速，并显示了很大的优越性，已经在军事和民用领域得到广泛的应用，例如在雷达（捷变频雷达、有源相控雷达、低截获概率雷达）、通信（跳频通信、扩频通信）、电子对抗（干扰和反干扰）、仪器和仪表（各种合成信号源）、任意波形发生器、产品测试、冲击和振动、医学等方面的应用。
DDS技术作为一项具有广泛前景和生命力的频率合成技术，越来越受到人们的重视。
随着微电子技术的飞速发展，国外一些大公司Qualcomm、ADI等竞相推出DDS芯片，来满足设计人员的要求。
许多性能优良的DDS产品不断的推向市场。
Qualcomm公司推出了DDS系列Q2220Q2230等其中Q2368的时钟频率
130MHz分辨率0.03Hz杂散76dBc变频时间0.1sQ2230时钟频率85MHz频率间隔0.02Hz频率转换时间0.1sSciteq公司推出了系列化DDS产品其中ADS431时钟频率1.6GHz可正交输出分辨率1Hz杂散45dBc变频时间30ns美国stanford 公司的STEL-2171,GaAs电路时钟1GHz转换时间0.25s美国Analog Device公司也相继推出了他们的DDS系列AD9850AD9851可以实现线性调频的AD9852两路正交输出的AD9854以及以DDS为核心的QPSK调制器AD9853数字上变频器AD9856和AD9857AD公司的DDS产品全部内置了D/A变换器称为Complete-DDS,其中AD9854时钟频率300MHz近端杂散抑制优于80dBc远端优于48dBc相位噪声148dBc/Hz 在10kHz频率跳变速度130ns频率分辨率1Hz是目前市场上性能价格比较高的DDS器件之一。
国内恽小华教授采用超高速的累加器存储器DAC等研究的DDS频率转换时间达0.1s。
三、研究内容及实验方案：
1. 研究内容：
DDS是继直接频率合成技术和锁相环式频率合成技术之后的第三代频率合成技术。
它的工作原理是基于相位与幅度的对应关系，通过改变频率控制字(K)来改变相位累加器(位数为N)的相位累加速度，然后在固定时钟的控制下取样，取样得到的相位值(取相位累加器的高M位)通过相位幅度转换得到与相位值对应的幅度序列，幅度序列通过数模转换及低通滤波得到正弦波输出。
图1为DDS 的基本结构，图2位DDS信号波程示意图。
图1 DDS基本结构
图2 DDS信号波程示意图
2. 实验方案：
以电子实验中心的自制FPGA开发板为基础，结合自制的高速D/AC模块和滤波器模块，以ISE软件为开发工具，以V erilog语言为开发语言，实现本设计。
在达到设计目标的前提下，尽可能精简设计方案、电路结构，降低成本。
DA/C模块计划采用美国TI公司的DA/C902芯片，该芯片是12bit,165Msps 的高速数模转换器，并行数据控制口，互补电流输出，噪声小，完全能够满足输出频率上限10M的技术要求。
滤波器模块计划采用三阶巴特沃斯低通滤波器，巴特沃斯滤波器相对切比雪夫和椭圆滤波器具有通频带内频率响应曲线最大限度平坦没有起伏的特点，而且3阶巴特沃斯滤波器在阻带内的衰减也较快，因此很适合做DA/C904的后置滤波器。
四、目标、主要特色及工作进度：
目标：通过设计直接数字频率合成，设计相关电路对各种标准信号源的合成，得到自己想要的频率。
主要特色：本设计是软件硬件结合的一项毕业设计，既可以体现学生对频率合成技术的掌握又可以提高学生的实际动手能了，并创造性的将本科毕业
设计与学校的教学实践相结合，既锻炼了自己的科学研究能力又为学
校的实验教学提供了素材。
工作进度：第01～03周：资料查找、方案论证、英文资料翻译、开题报告撰写；
第04～11周：电路原理设计，线路板制作安装；编写程序、仿真测
试、程序下载；
第12～15周：软硬件联调，实验测试；
第16～18周：毕业论文撰写，答辩。
五、参考文献：
[1].Luca Callegaro,Gianluca Galzerano,Cesare Svelto. Precision impedance measurements
by the three-voltage method with a novel high-stability multiphase DDS generator[J]. IEEE T. Instrumentation and Measurement, Vol.52, 2003,1195-1199
[2].Seifert, Jason. Synthesizer/Converter Brings DDS Benefits To 40 GHz. [J].Microwaves & RF,2008,47(1)
[3].陈冬鹤，张辉，赵鹤群，王鹏.基于DDS技术的双路全控信号发生器设计[J].电子世界，2007(17)
[4].李伟英，钟新跃，谢四莲. 基于DDS技术的信号发生器设计与实现[J]. 电子工程师，2008(05)
[5]. 黄智伟. FPGA系统设计与实践[M]. 北京：电子工业出版社，2005
[6]. 蒋璇等. 数字系统设计与PLD应用技术[M]. 北京：电子工业出版社，2001。