DDS多波信号发生器的实现摘要：详细介绍了直接数字频率合成器（DDS）的工作原理、基本结构。
在参考DDS 相关文献的基础上，提出了符合结构的DDS 设计方案，利用DDS 技术设计了一种高频率精度的多波形信号发生器，此设计基于可编程逻辑器件FPGA，采用Max+PlusⅡ开发平台，由Verilog_HDL 编程实现。
关键词：FPGA；DDS；多波形信号发生器前言直接数字频率合成（DDS）是近年来发展起来的一种新的频率合成技术，其主要优点是相对带宽很大，频率转换时间极短（可小于20 ns），频率分辨率很高，全数字化结构便于集成，输出相位连续可调，且频率、相位和幅度均可实现程控。
DDS 能够与计算机技术紧密结合在一起，克服了模拟频率合成和锁相频率合成等传统频率合成技术电路复杂、设备体积较大、成本较高的不足，因此它是一种很有发展前途的频率合成技术。
DDS 技术现已在接收机本振、信号发生器、通信系统、雷达系统等方面得到广泛应用。
数字频率合成器作为一种信号产生装置己经越来越受到人们的重视，它可以根据用户的要求产生相应的波形，具有重复性好、实时性强等优点，己经逐步取代了传统的函数发生器。
本文的目的是设计开发出一个能产生正弦波、方波、三角波等波形的信号源，直接数字频率合成技术是研制该系统的关键技术。
1 DDS 的工作原理直接数字频率合成是采用数字化技术，通过控制相位的变化速度，直接产生各种不同频率、不同波形信号的一种频率合成方法。
DDS 的基本结构如图 1 所示，它主要由相位累加器、正弦ROM 表、D/A 转换器和低通滤波器构成。
图1 DDS原理框架及各节点信号输出的控制下对频率控制字K 用累加器进行处理以得到相应的DDS 工作时，在时钟脉冲fc相位码，然后由相位码寻址波形存储器进行相位码―幅度编码变换，再经过D/A 数模变换器得到相应的阶梯波，最后经过低通滤波器对阶梯波进行平滑处理即可得到由频率控制字K 决定的频率可调的输出波形。
DDS介绍（自己整理）DDS概要1971年，美国学者J.Tierney等人撰写的“A DIGITAL Frequency Synthesizer”-文首次提出了以全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种新给成原理。
限于当时的技术和器件产，它的性牟指标尚不能与已有的技术盯比，故未受到重视。
近1年间，随着微电子技术的迅速发展，直接数字频率合成器（Direct DIGITAL Frequency Synthesis简称DDS或DDFS）得到了飞速的发展，它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的姣姣者。
具体体现在相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方便等方面，并具有极高的性价比。
DDS是直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文缩写。
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。
一、DDS原理和结构DDS的基本大批量是利用采样定量，通过查表法产生波形。
DDS的结构有很多种，其基本的电路原理可用图1来表示。
相位累加器由N位加法器与N位累加寄存器级联构成。
每来一个时钟脉冲fs，加法器将控制字k与累加寄存器输出的累加相位数据相加，把相加后的结果送到累加寄存器的数据输入端，以使加法器在下一个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字相加。
这样，相位累加器在时钟作用下，不断对频率控制字进行线性相位加累加。
由此可以看出，相位累加器在每一个中输入时，把频率控制字累加一次，相位累加器输出的数据就是合成信号的相位，相位累加器的出频率就是DDS输出的信号频率。
用相位累加器输出的数据作为波形存储器（ROM）的相位取样地址。
这样就可把存储在波形存储器内的波形抽样值（二进制编码）经查找表查出，完成相位到幅值转换。
基于DDS的程控信号源的设计冉兴萍;高阳【摘要】设计了以52单片机为主控制器,控制AD9850实现频率范围在100Hz ～ 20MHz的正弦波和方波信号发生器.该系统利用键盘作为输入设备,LCD12864作为显示设备;具有频率可调、精度可达,稳定性好的特点可以广泛用于教学科研及各种电子测量场所.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2016(000)018【总页数】2页(P122-123)【关键词】52单片机;DDS;AD9850【作者】冉兴萍;高阳【作者单位】昌吉学院计算机工程系;昌吉学院计算机工程系【正文语种】中文信号源是一种用途广泛的电子测量仪器，在现代科研、生产实践、教学试验以及各种电子测控场合需要高精度、频率可变的信号源。
目前产生信号的方法有三种，第一种采用传统的直接频率合成技术直接产生所需要的波形。
其实质是利用混频、滤波、分频及倍频等技术来实现［1］。
但由于采用这些中间技术使得直接频率合成器需要用到的石英晶体较多，电路环路多，从而使得结构复杂，带内互调分量多容易产生杂散信号，合成的信号频谱纯度不高。
第二种是采用锁相环路法，其特点是可产生频率较高的信号、宽带在一定范围内可调。
但是锁相环是一个惰性环节，其锁定时间影响频率转换时间，而且其输出频率间隔与转换速率之间相互制约［2］。
另外，由模拟方法合成的正弦波与方波的性能参数都很难控制，而且要实现100Hz～20MHz大范围的频率变化相当困难，不易实现。
第三种是采用直接数字式频率合成（Direct Digital Frequency Synthesis，简称DDS）。
由于DDS具有相对带宽很宽，频率转换时间短，频率分辨率高，全数字化结构便于集成等优点［3］。
其突破了模拟合成法的原理，可以实现不同频率、相位的任意波形，并且各种参数均可通过编程实现。
因此这种方法是设计信号源的首选方法，本文就是利用这种方法实现程控信号源的设计的。
系统组成框图如图1所示，本系统的设计是基于直接数字频率合成技术，采用52系列单片机控制DDS芯片AD9850，通过键盘模块作为输入设备改变AD9850的频率控制字以产生频率可调的信号；同时利用LCD液晶模块作为输出设备显示输入信号的频率从而验证输出结果的正确性。
