信號發(fā)生器作為信號鏈的前端,在通信設備的研發(fā)與調試過程中處于極為重要的部分,沒有優(yōu)質信源就無法對系統(tǒng)進行測試,因此針對信號發(fā)生器的研究與設計具有很強的實際意義。直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術作為當前主流的信號合成手段,成為信號發(fā)生器設計的主要實現(xiàn)方案。通過DDS技術設計的信號發(fā)生器已經占據了市場絕大多數(shù)的份額,隨著半導體技術的不斷進步,許多集成的DDS芯片的單片性能已經有了較大提升,且功能更加豐富。這就為簡化系統(tǒng),提高系統(tǒng)集成度,提高系統(tǒng)性能,降低系統(tǒng)成本提供了可能。本設計首先介紹了課題的研究背景和意義,然后綜述了信號發(fā)生器和集成DDS芯片的國內外發(fā)展現(xiàn)狀。在此基礎上對已有的函數(shù)信號發(fā)生器的設計方案進行對比確定了本課題設計的函數(shù)信號發(fā)生器實現(xiàn)方案。本設計的函數(shù)信號發(fā)生器是選用ADI公司生產的集成的DDS芯片AD9910作為信號發(fā)生器的主要芯片,然后選用ST公司生產的32位的微處理器STM32F103RCT6作為控制單元,來實現(xiàn)對DDS芯片和人機交互界面的控制。STM32通過TFTLCD液晶屏上的虛擬鍵盤對用戶數(shù)據進行采集,并將用戶數(shù)據顯示在液晶屏上,同時將數(shù)據通過SPI串行通信接口發(fā)送到AD9910芯片相關的寄存器中,來實現(xiàn)相應的波形的輸出。由于通過AD9910芯片直接輸出的信號的波形幅值比較小且雜散比較多,因此我們對輸出端的信號進行處理,添加了高頻放大器和切比雪夫低通濾波器。通過高頻放大器來放大信號幅值,通過切比雪夫低通濾波器來濾除雜散信號。同時我為了進一步降低系統(tǒng)的噪聲和電磁干擾EMI,在PCB的設計過程中將系統(tǒng)的數(shù)字部分和模擬部分進行分離,有效保證了系統(tǒng)信號的完整性。最后我們對系統(tǒng)進行組裝和測試。通過測試,該信號發(fā)生器符合系統(tǒng)設計要求,實現(xiàn)了系統(tǒng)的設計目標,有效降低了系統(tǒng)成本,提高了系統(tǒng)性能和工作穩(wěn)定性。
【學位單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN741
【部分圖文】：

還還存在差距 2000 年后隨著半導體廠商相關工現(xiàn)了許多高性能的產品[6]。DDS 已經占據了市場的主導，現(xiàn)在市面上主要的信數(shù)字，此外，由于電子行業(yè)不斷的走向高速，高精新的要求，因此，各大優(yōu)秀公司的信號發(fā)器的頻率域的信號發(fā)生器的頻率也已經上升到了幾十 GHzt（安捷倫），Tektronix（泰克），德國 R&S，其生突破 70GHz。圖 1-1 為 Keysight 公司生產的射也是基于 DDS 技術實現(xiàn)的。

已經走向全數(shù)字，此外，由于電子行業(yè)不斷的走向高速，高精度，對儀器提出了新的要求，因此，各大優(yōu)秀公司的信號發(fā)器的頻率也不斷微波射頻領域的信號發(fā)生器的頻率也已經上升到了幾十 GHz 的程度國 Keysight（安捷倫），Tektronix（泰克），德國 R&S，其生產的微高頻率已經突破 70GHz。圖 1-1 為 Keysight 公司生產的射頻矢量67D，該信源也是基于 DDS 技術實現(xiàn)的。圖 1-1 PSG 系列射頻矢量信源Fig.1-1 PSG series of RF vector signal sourceKeysight 生產的 E8257D 頻率范圍 70GHz，而這些信源都采用 DD圖 1-2 是 ADI 公司的 DDS 信號合成解決方案。

響應時間為主。因為高速的直接數(shù)字頻率合成系統(tǒng)的結構以流水線FTW 的傳輸時間由流水線和時鐘周期決定，當截止頻率升高時，時間就會縮短。所以 DDS 的頻率轉換時間特別短。S 具有相位連續(xù)性[24]。在 DDS 頻率發(fā)生捷變時，我們是通過改變 的，即通過改變相位的增長速率來使信號的輸出頻率發(fā)生變化，而號的相位是連續(xù)的。DS 系統(tǒng)結構框圖S 系統(tǒng)主要包括相位累加器、波形存儲器（ROM）、數(shù)模轉）和低通濾波器（LPF）。如圖 2-2 所示。
【參考文獻】

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本文編號：2881410