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基于FPGA和DDS的数字调制信号发生器设计与实现

杨东霞;巨永锋

【摘要】为了提高数字调制信号发生器的频率准确度和稳定度,并使其相关技术参

数灵活可调,提出了基于FPGA和DDS技术的数字调制信号发生器设计方法.利用

Matlab/Simulink、DSPBuilder、QuartusⅡ3个工具软件,进行基本DDS建模,

然后在DDS模块的基础上,通过单片机等电路组成的控制单元的逻辑控制作用,根

据通信系统中数字调制方式的基本原理,设计并实现了数字调制信号发生器,从而实

现二进制频移键控(2FSK)、二进制相移键控(2PSK)和二进制幅移键控(2ASK)3种

基本的二进制数字调制.所得仿真结果表明设计方法的正确性和实用性.%Inthis

paper,adesignmethodofdigitalmodulationsignalgeneratorbasedon

FPGAandDDStechnologyispresented,inordertoimprovethefrequency

accuracyandstabilityofthedigitalmodulationsignalgenerator,andmake

itsrelevanttechnicalparametersflexibleandadjustable.ThebasicDDSis

modeledbyusingthreesoftwaretools:Matlab/Simulink.DSPBuilderand

QuartusII,andthenbasedontheDDSmodule,thedigitalmodulation

signalgeneratorisdesignedandimplementedaccordingtothebasic

principleofthedigitalmodulationschemeinacommunicationsystem,

andbythelogiccontrolfunctionofthecontrolunitcomposedbythe

microcontrollerandothercircuit,thusthreebasicbinarydigital

modulation:thebinaryfrequencyshiftkeying(2FSK),thebinaryphaseshift

keying(2PSK)andthebinaryamplitudeshiftkeying(2ASK)arerealized.

Thesimulationresultsshowthecorrectnessandpracticalityofthedesign

method.

【期刊名称】《电子设计工程》

【年(卷),期】2013(021)006

【总页数】4页(P90-93)

【关键词】数字调制信号;直接数字频率合成器;FPGA;DSPBuilder

【作者】杨东霞;巨永锋

【作者单位】长安大学电子与控制工程学院,陕西西安710064

【正文语种】中文

【中图分类】TP39

信号发生器种类很多，按是否利用频率合成技术来分，可分为非频率合成式信号发

生器与频率合成式信号发生器。其中频率合成式信号发生器的频率准确度和稳定度

都很高，且频率连续可调，是信号发生器的发展方向。频率合成技术发展很快，先

后经历了：直接模拟频率合成技术、锁相频率合成技术（PLL）、直接数字式频率

合成技术（DDS）和混合式频率合成技术。模拟频率合成的信号发生器电路硬件

结构复杂，体积大，价格昂贵，不便于集成化；PLL易于集成化，体积小，结构简

单，功耗低，价格低，而且具有极宽的频率范围和十分良好的寄生信号抑制特性，

但频率切换时间相对较长，相位噪声较大；DDS是基于取样技术和数字计算技术

来实现数字合成，产生所需频率的正弦信号，极易实现频率和相位控制，且切换时

间快，尤其适于合成任意波形，集成度高，体积小，其因频率分辨率高、频率切换

速度快、相位噪声低和频率稳定度高等优点而成为现代频率合成技术中的佼佼者

[1]。直接模拟式、锁相环式和直接数字式频率合成技术都有其优缺点，单独使用

任何一种方法，有时也很难满足要求。此时可将这几种方法综合应用，即