1. 研究目的与意义

频率合成技术是将一个（或多个）基准频率变换成另一个（或多个）合乎质量要求的所需频率的技术，在通信、雷达、导航、电子侦查、干扰与抗干扰等众多领域都有广泛应用。1971年3月J.Tierncy、C.M.Rader和B.Gold首次提出了直接数字频率合成（Direct Digital Synthesis，DDS）技术，一种从相位概念出发直接合成所需要的波形的新的全数字频率合成技术。然而限于当时的工艺和技术水平，DDS技术仅仅在理论上进行了一些探讨，并没有应用到实际中去。近年来，随着超大规模集成（Very Large Scale Integration, VLSI）、复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device, CPLD）、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array， FPGA）等技术的出现以及对DDS理论的进一步研究和探讨， DDS技术得到了迅速的发展。和传统的频率合成技术相比，DDS技术具有极高的频率分辨率、极快的变频速度，变频相位连续、相位噪声低，易于功能扩展和全数字化便于集成，容易实现对输出信号的各种调制等优点，满足了现代电子系统的许多要求，被广泛应用于电子测量、调频通信、电子对抗等领域。

信号发生器作为电子技术领域中最基本的电子仪器，应用极其广泛。随着电子信息技术的发展，对于信号发生器的性能要求也越来越高，如要求频率稳定性高，转换速度快，具有调幅、调频、调相等功能。DDS技术的出现及应用，极大地满足了现在对于信号源的要求，利用DDS技术设计信号源大大提高了信号源的分辨率。

2. 国内外研究现状分析

目前关于DDS技术的研究有很多，这方面的专家教授也发表了许多关于DDS技术的具体应用的文章，国内也有很多厂家在生产数字频率合成器，但与国外的同类型产品相比较，技术指标上还是有很大的差距。国外的数字频率合成器技术己经达到十分先进的水平，许多著名电子公司已经研究出品质优越的数字信号合成器。美国AD公司推出的高集成度频率合成器AD9850便是采用DDS技术的典型产品之一。

随着近几年来我国芯片产业的快速发展，对DDS的研究已经有了突破性的进展。可以预料，随着低价格、高时钟频率、高性能的新一代DDS芯片的问世，DDS的应用前景将不可估量，我国正朝着这个方向逐步前进。目前我国已经开始研制信号发生器，并获得了可喜的成果，但总的来说，我国信号发生器还没有形成真正的产业，并且我国目前在信号发生器的的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。

3. 研究的基本内容与计划

一般利用单片机控制dds集成芯片ad9850的控制字，以改变输出频率的大小。但是由于单片机只有32个i/o口，而ad9850就需要10个i/o口，再加上人机界面控制部分，资源紧张，需要增加i/o口，使外围电路变得复杂，抗干扰性能降低，可靠性不高。

本设计采用直接数字频率合成技术（dds），将dds集成芯片ad9850的控制字用可编程逻辑器件来控制，使dds集成芯片输出的正弦波频率可变。在此设计中fpga主要通过rom的定制，查表，产生正弦波的数字信号，输入到adc0832相应的管脚，转换成模拟信号输出。由于采用先进的集成芯片，电路设计简单，系统可靠性高，且dds集成芯片输出频率的精确度和稳定度也高。

任务时间按排为2012年2月15日-2012年2月29日完成外文翻译、文献综述、开题报告，3月1日-4月1日在开发板上实现系统设计，4月2日-4月15日完成电路原理图及pcb 板绘制、投板，4月16日-4月20日系统调试，完成设计实体， 4月21日-5月1日整理资料，完成论文初稿，5月2日-5月7日论文定稿

4. 研究创新点

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array简称FPGA)器件具有高速、高可靠性、高集成度和现场可编程等优点，因而已经应用于不同的科技领域，如数字电路设计、微处理器系统、DSP、通信及ASIC设计等。 为了得到一种电路设计简单、性能稳定且易于控制的信号发生器，本设计基于DDS基本原理，利用FPGA器件的各种优势，在FPGA开发工具Quartus II上完成了信号发生器的设计、综合及仿真，并最终在Altera公司Cyclone系列的DE2开发板上验证设计。