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在现代电子测量技术的研究及应用领域中，常常需要高精度且频率可调的信号源。而随着大规模可编程逻辑器件FPGA的发展日渐成熟，为这类信号发生器的设计与实现提供了理论依据与技术支持。本设计采用ALTERA公司的Cyclone系列FPGA为数字平台，利用VHDL语言在FPGA中设计出了产生正弦信号的DDS器件。整个系统可以实现IHz～10MHz的正弦信号输出、其最小步进频率达到1Hz；并能实现调幅、调频、二进制PSK、二进制ASK调制等功能。
信号发生器从上世纪20年代诞生发展到如今，从技术上看，先后经历了模拟式信号发生器——数字式信号发生器——虚拟信号发生器三个发展阶段。从40年到60年代期间，信号发生器主要采用以电子管工艺为基础的模拟电路构成。到了60年代中期，随着晶体管工艺的出现、大规模和超大规模集成电路的应用，使信号发生器得到了一定的发展，其信号的输出精度得到一定提高。到了70年代微处理器出现以后，采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。到了80年代后，随着DDS（直接数字频率合成）技术逐步发展成熟以及其专用DDS芯片（如AD公司的：AD9850、AD9851、AD9852、AD9854、AD9858等）的面世，使得数字信号发生器得到迅速的发展。运用微处理器和专用DDS芯片设计出的信号发生器在这一时期得到广泛应用。这类信号发生器不仅能产生传统函数信号发生器能产生的正弦波、方波、三角波、锯齿波等，还能产生任意编辑的波形。进入90年代，随着现场可编程门阵列（FPGA）技术的迅速发展和广泛应用以及硬件描述语言的标准化进一步确立，极大的促进了数字化技术在电子测量仪器中的应用，使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替，从而扩充了仪器信号处理能力。为数字信号发生器的实现提供了更简捷的实现方式。
如今，随着百万门以上的大规模可编程逻辑器件的陆续面世，以字化技术在电子测量仪器中的应用，使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替，从而扩充了仪器信号处理能力。如今，随着百万门以上的大规模可编程逻辑器件的陆续面世，在一片FPGA上实现一个完备的数字处理系统已成为可能。
本设计结合了EDA技术和直接数字频率合成（DDS）技术。EDA技术是现代电子设计技术的核心，是以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化的设计技术。DDS技术则是最为先进的频率合成技术，具有频率分辨率高、频率切换速度快、相位连续、输出相位噪声低等诸多优点。
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研木虫子
2019-06-21
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