数字音频信号发生器毕业设计汇总

成绩评定表课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)2 设计过程 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 XF引脚周期性变化 (3)2.3 子程序的调用 (4)3 程序代码 (5)3.1 源程序 (5)3.2SDRAM初始化程序 (7)3.3 方波程序连接命令文件 (9)4 调试仿真运行结果分析 (10)4.1 寄存器仿真结果 (10)4.2 模拟输出仿真 (12)5.设计总结 (13)参考文献 (13)信号发生器（方波）1 绪论1.1 设计背景数字信号处理是20世纪60年代，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。

它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。

其主要标志是两项重大进展，即快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。

数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数值计算方法进行各种处理，达到提取有用信息便于应用的目的。

例如：滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。

数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。

因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。

而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。

数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。

数字信号处理的研究方向应该更加广泛、更加深入．特别是对于谱分析的本质研究，对于非平稳和非高斯随机信号的研究，对于多维信号处理的研究等，都具有广阔前景。

数字信号处理技术发展很快、应用很广、成果很多。

多数科学和工程中遇到的是模拟信号。

以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。

模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。

数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。

目录一、课程设计要求二、设计过程（1）设计题目（2）设计源代码（3）设计结果（4）结果分析三、设计总结与心得体会四、课程设计指导书一、课程设计要求1、课程设计指导书①《数字信号处理（第二版）》，丁玉美等，西安电子科技大学出版社；②《MATLAB 及在电子信息课程中的应用》，陈怀琛等，电子工业出版社。

2、课程设计题目⑴、信号发生器用户根据测试需要，可任选以下两种方式之一生成测试信号：①、直接输入（或从文件读取）测试序列；②、输入由多个不同频率正弦信号叠加组合而成的模拟信号公式（如式1-1 所示）、采样频率（Hz）、采样点数，动态生成该信号的采样序列，作为测试信号。

⑵、频谱分析使用FFT 对产生的测试信号进行频谱分析并展示其幅频特性与相频特性，指定需要滤除的频带，通过选择滤波器类型（IIR / FIR），确定对应的滤波器（低通、高通）技术指标。

⑶、滤波器设计根据以上技术指标（通带截止频率、通带最大衰减、阻带截止频率、阻带最小衰减），设计数字滤波器，生成相应的滤波器系数，并画出对应的滤波器幅频特性与相频特性。

①IIR DF 设计：可选择滤波器基型（巴特沃斯或切比雪夫型）；②FIR DF 设计：使用窗口法（可选择窗口类型，并比较分析基于不同窗口、不同阶数所设计数字滤波器的特点）。

⑷、数字滤波根据设计的滤波器系数，对测试信号进行数字滤波，展示滤波后信号的幅频特性与相频特性，分析是否满足滤波要求（对同一滤波要求，对比分析各类滤波器的差异）。

①IIR DF：要求通过差分方程迭代实现滤波（未知初值置零处理）；②FIR DF：要求通过快速卷积实现滤波（对于长序列，可以选择使用重叠相加或重叠保留法进行卷积运算）。

⑸、选做内容将一段语音作为测试信号，通过频谱展示和语音播放，对比分析滤波前后语音信号的变化，进一步加深对数字信号处理的理解。

3、具体要求⑴、使用MATLAB（或其它开发工具）编程实现上述内容，写出课程设计报告。

基于DDS芯片AD9951的精密信号发生器设计摘要直接数字频率合成（Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS）是近年来迅速发展起来的一种新的频率合成方法。

而AD9951是美国模拟器件公司（ADI）最新推出的高集成度DDS芯片。

本设计采用该芯片，以AT89S52单片机为控制，采用AT24C02来存储重要的系统数据，由1602点阵式字符型液晶显示模块作为显示器，并加上一个小键盘构成了精密信号发生器。

要求其输出频率范围为0～160MHz、最小步进为10Hz或者1Hz、输出信号幅度大于0.3Vp-p、杂散小、有掉电数据保持功能。

文中详细介绍了DDS的工作原理以及该信号发生器的软、硬件设计方案，并给出了具体的程序设计。

指标关键词：直接数字频率合成（DDS）、AD9951、AT89S52、信号发生器、频率控制字直接数字频率合成（Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS）是近年来迅速发展起来的一种新的频率合成方法，广泛应用于通讯、导航、雷达、遥控遥测、电子对抗以及现代化的仪器仪表工业等领域。

而AD9951是美国模拟器件公司（ADI）最新推出的高品质、高集成度DDS芯片。

本设计采用该DDS芯片作为核心元件，以AT89S52单片机为主控器件、并辅以AT24C02存储重要的系统数据、1602点阵式字符型液晶显示模块作为显示器，构成了一种精密的DDS信号发生器。

文中详细介绍了DDS的工作原理以及该精密信号发生器的软、硬件设计方法，并给出了具体的程序设计方案。

设计出的信号发生器，输出频率范围为0～160MHz、最小步进为10Hz或者1Hz、输出信号幅度大于0.3Vp-p、杂散小。

关键词：直接数字频率合成（DDS）、AD9951、AT89S52、信号发生器、频率控制字该芯片能以早期DDS 1/10的功耗提供速度高达400 MHz 的内部时钟，而合成频率高达160 MHz。

基于LabVIEW的音频信号发生器的虚拟仪器设计摘要：随着计算机与微电子技术的发展，出现了虚拟仪器。

它以软件为核心，把计算机技术和仪器技术完美结合起来，充分应运飞速发展的计算机技术来实现和增强传统仪器的功能。

虚拟仪器开创了仪器使用者可以成为设计者的新时代，代表了仪器发展的方向，它已成为21世纪测试技术和仪器技术发展的主要方向。

本设计正是顺应仪器发展的趋势，利用图形化编程软件LabVIEW来实现虚拟音频信号发生器，真正做到“软件即硬件”。

在硬件上还提出以PC声卡代替昂贵商用数据采集卡，大大降低了生产成本，实现了基于LabVIEW的常用周期信号的单通道和双通道模拟输出，使设计具有广阔的开发价值和应用前景。

论文在简要介绍了虚拟仪器概念、研究现状、发展趋势以及编程软件LabVIEW特点的基础上，概述了音频信号发生器的基本原理,分析了声卡的功能及相关设置，并对构成系统的各模块做了详细叙述。

关键词:虚拟仪器；音频信号发生器；LabVIEW；声卡Virtual Audio Signal Generator Based on LabVIEWAbstract: With the development of computer and microelectronics technology, virtual instruments appear. Virtual instruments achieve the perfect combination of computer science technology and instrument technology through taking the software as the core technology. Virtual instruments realize and enhance the functions of traditional instruments by developing computer technology .Virtual instruments initiate the new era that the instrument users can be the instrument designers. Virtual instruments represent the direction of instruments and it has become the main direction of technological development in the 21st century testing technology and instruments. This design used graphical programming software LabVIEW to design virtual audio signal generator, exactly adjusting the trend of the instrument development, and truly achieve "software that is hardware". In order to reduce production costs and implement single - channel and dual - channel output of common analog periodic signals based on LabVIEW, the design also bring forward to replace the expensive commercial data acquisition card with PC sound card. It has broad application and development prospect. Based on brief introduction of virtual instruments concept, present conditions ,developing trends and characteristics of programming software LabVIEW ,the basic principles of audio signal generator are outlined , the function and relative configurations of sound card are analyzed, and details of each system composing module is presented.Key words: virtual instrument; audio signal generator; LabVIEW; sound card目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 虚拟仪器概述以及国内外研究现状 (1)1.2.1 虚拟仪器概述 (1)1.2.2 虚拟仪器国内外研究现状 (3)1.3 课题的意义 (4)1.4 课题内容 (5)2 系统基本功能描述及软硬件概述 (6)2.1 系统基本功能描述 (6)2.2 软件LabVIEW概述 (6)2.2.1 LabVIEW的结构 (7)2.2.2 LabVIEW模板分析 (8)2.2.2.1 工具模板（Tools Palette） (8)2.2.2.2 控制模板(Controls Palette) (9)2.2.2.3 功能模板(Functions Palette) (10)2.3 硬件声卡概述 (11)2.3.1 声卡工作原理 (11)2.3.2 声卡的工作流程 (12)2.3.3 声卡主要技术指标 (12)3 系统整体方案和各组成部分方案设计 (13)3.1 系统整体方案设计 (13)3.2 波形发生部分方案设计 (13)3.2.1 仿真信号发生器Simulate Signal. vi (15)3.2.2 多谐信号附加噪声的波形发生器Tones and Noise Waveform .vi (17)3.2.3 公式节点产生仿真信号 (19)3.3 声音输出部分方案设计 (21)3.4 图形显示部分方案设计 (22)3.4.1 Waveform Chart (22)3.4.2 Waveform Graph (24)3.4.3 XY Graph (25)4 音频信号发生器系统的设计与结果显示 (26)4.1 音频信号发生器前面板的设计 (26)4.2 音频信号发生器流程图设计 (28)4.3 音频信号发生器运行结果显示 (31)4.3.1 单声道音频信号发生器运行结果显示 (31)4.3.2 双通道音频信号发生器运行结果显示 (32)5 音频信号发生器系统的调试和结果分析 (34)6结论............................................................................................... 错误！未定义书签。

信号发生器毕业论文信号发生器毕业论文近年来，随着科技的不断进步和社会的快速发展，信号发生器作为一种重要的电子测量仪器，在各个领域中发挥着重要的作用。

本文将从信号发生器的基本原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行论述。

一、信号发生器的基本原理信号发生器是一种能够产生各种频率、幅度和波形的电信号的仪器。

其基本原理是通过振荡电路产生稳定的频率信号，并通过放大电路调节信号的幅度和波形。

信号发生器通常由振荡器、放大器、滤波器和控制电路等部分组成。

振荡器是信号发生器的核心部件，其作用是产生稳定的频率信号。

常见的振荡器有晶体振荡器、RC振荡器和LC振荡器等。

放大器的作用是放大振荡器产生的信号，使其能够达到所需的幅度。

滤波器则用于滤除杂散信号，保证输出信号的纯净度。

控制电路则用于调节信号的频率、幅度和波形等参数。

二、信号发生器的应用领域1. 通信领域在通信领域中，信号发生器被广泛应用于通信设备的研发和维修中。

通过信号发生器可以产生各种频率和调制方式的信号，用于测试和调试无线电设备、电话设备、卫星通信设备等。

2. 电子测量领域信号发生器在电子测量领域中也扮演着重要的角色。

它可以用于测试和校准各种电子仪器，如示波器、频谱分析仪、功率计等。

通过产生稳定的信号，可以确保测量结果的准确性和可靠性。

3. 科研与教学领域信号发生器在科研与教学领域中也有广泛的应用。

在科研方面，信号发生器可以用于实验室的各种研究项目，如电子学、通信工程、无线电技术等。

在教学方面，信号发生器可以用于电子技术、通信原理等专业的实验教学，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。

三、信号发生器的未来发展方向随着科技的不断进步，信号发生器也在不断发展和创新。

未来，信号发生器的发展方向主要体现在以下几个方面：1. 高频率和宽带化随着通信技术的快速发展，对信号发生器的频率要求也越来越高。

未来的信号发生器将会实现更高的工作频率，以适应新一代通信系统的需求。

同时，信号发生器的带宽也将会更宽，能够产生更复杂的信号波形。

毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于单片机的数字信号发生器设计电气工程学院基于 AT89S51单片机的数字信号发生器【摘要】智能仪器的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。

智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。

本系统是基于 AT89S51单片机设计的数字式波形发生器。

采用 AT89S51作为系统的控制核心，外围电路采用数字 / 模拟转换电路（ DAC0832），运放电路（M C1458），按键， ISP 接口等。

通过按键控制切换产生正弦波，锯齿波，三角波，方波，各类型信号的频率统一为 100HZ，而幅值在 -5V~+5V范围内可调。

本设计电路原理简单，性能较好，具有一定的实用性和参考价值。

【关键词】单片机, 波形发生器，D/A电路DIGITAL SIGNAL GENERATOR DESIGN BASED ON AT89S51【A BSTRACT 】The emergence of intelligent machines, which greatly expanded the scope of application of traditional instruments. Intelligent instrument, with its small size, powerful, low-power advantages of home appliances quickly, research institutes and industrial enterprises has been widely used.The system is a digital waveform generator based on single chip computer. AT89S51 is used as a control core. The system is composed by digital/analog conversion (DAC0832),imply circuit (MC1458),button ISP inferface and LED lights. It can generate square triangle and sine wave,with LED display . The frequency of various types of signal unity of 100HZ, but the amplitude in the-5V ~ +5 V range adjustable. The circuit design is simple, better performance, has some practical and reference value.【 KEY WORDS 】the single chip computer , the signal generator , D/A conversion目录绪论91.92.9第一章系统设计101.112.113.11第二章硬件电路的设计121. AT89S51122.153.154.175. ISP23第三章软件设计241.252.253.264.275.28第四章测试仿真291.292.303.31第五章其它311.312.32附录32Protel32 PCB33 Proteus343543绪论1.波形发生器现状波形发生器作为一种常用的应用电子仪器设备，传统的波形发生器可以完全用硬件电路搭建，如应用555 振荡电路可以产生正弦波，三角波，方波等波形，传统的波形发生器多采用这种方式设计，这种方式不应用单片机，但是这种方式存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点，在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟震动等领域往往需要低频信号源，而由硬件搭建的波形发生器效果往往达不到好的效果，而且低频信号源所需要的RC很大，大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度也难以保证，而且体积大，漏电，体积大是该类波形发生器的显著缺点。

引言直接数字频率合成技术(direct digital synthesizer，DDS)是在20世纪7O年代提出的，利用数字可控振荡器技术，直接以数字信号控制产生高精度频率信号，，与传统的直接频率合成(Ds)、锁相环间接频率合成（PLL ），FNPLL合成和PSG单环路合成相比，具有频率切换时间极短、频率分辨率高、相位连续，相噪低，结构简单、体积小、成本低等优势。

鉴于DDS技术有如此优越的条件，现在大多数设备、系统都采用了这种技术。

当然，作为通信系统中必不可少的信号发生器也越来越多地容纳了该技术，以下主要介绍的是基于ADI公司生产的DDS芯片AD9833的信号发生器的设计方案。

AD9833是采用先进的DDS技术开发的高集成度DDS器件。

其主要特性如下：外接主频时钟为25MHz；内含10位DAC；相位可编程；内部有5个可编程寄存器，其中包括3个16位控制寄存器，2个28位频率寄存器和2个12位相位寄存器；3线SPI接口；内置超高速模拟比较器；；－。

控制芯片选择AT89C52，通过对AD9833编程实现正弦波,三角波，该输出的正弦波，三角波能达到MHZ以上，输出是波形失真率极低。

用LCD和键盘作为良好的人机界面，用键盘输入要显示的频率，LCD显示频率的大小。

将输出的正弦波经比较器电路来实现方波的输出，经实验发现输出的方波能达到100KHZ以上且输出的波形失真率小，波形纯真。

任意信号发生器是信号源的一种，它具有信号源所有的特点。

我们传统都认为信号源主要给被测电路提供所需要的己知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。

可见信号源在电子实验和测试处理中，并不测量任何参数而是根据使用者的要求，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以达至测试的需要。

信号源有很多种，包括正弦波信号源、函数发生器、脉冲发生器、扫描发生器、任意波形发生器、合成信号源等。

一般来讲任意波形发生器，是一种特殊的信号源，综合具有其它信号源波形生成能力，因而适合各种仿真实验的需要。

1 引言信号发生器又称信号源或者振荡器，它是根据用户对其波形的命令来产生信号的电子仪器，在生产实践和科技领域有着广泛的应用。

信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形，波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。

信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号（各种波形），然后用其他仪表测量感兴趣的参数。

信号发生器在通信、广播、电视系统，在工业、农业、生物医学领域内，在实验室和设备检测中具有十分广泛的用途。

信号发生器是一种悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。

随着通信和雷达技术的发展，40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。

自60年代以来信号发生器有了迅速的发展，出现了函数发生器，这个时期的信号发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形。

到70年代处理器出现以后，利用微处理器、模数转换器和数模转换器，硬件和软件使信号发生器的功能扩大，产生比较复杂的波形。

这时期的信号发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。

随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展，极大地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的处理能力，提高了信号测量的准确度、精度和变换速度，克服了模拟信号处理的诸多缺点，数字信号发生器随之发展起来。

信号发生器作为电子领域不可缺少的测量工具，它必然将向更高性能，更高精确度，更高智能化方向发展，就象现在在数字化信号发生器的崛起一样。

但作为一种仪器，我们必然要考虑其所用领域，也就是说要因地制宜，综合考虑性价比，用低成本制作的集成芯片信号发生器短期内还不会被完全取代，还会比较广泛的用于理论实验以及精确度要求不是太高的实验。