基于DDS的20Hz-1MHz正弦波与方波信号发生器设计及其应用

该篇论文主要探讨了基于DDS(直接数字频率合成)技术的20Hz至1MHz正弦波与方波信号发生器的设计与实现。作者贺国锋，来自河海大学计算机及信息工程学院，通过详细介绍DDS的工作原理，展示了如何利用DDS技术的优势，如高频率分辨率、快速变频能力、连续相位、低相位噪声以及良好的可扩展性和集成性，来构建高性能的信号发生器。 论文首先强调了信号发生器在通信、检测、导航等领域的重要性，尤其是在高压电力系统检测中的应用，它需要精确且灵活的信号源。DDS技术的提出，作为一种全数字频率合成方法，因其独特优点，能够满足现代电子系统对于频率控制和信号生成的复杂需求。 在设计过程中，作者将DDS模块集成到单片FPGA（现场可编程门阵列）上，实现了高集成度和良好的可扩展性。这意味着设计出的信号发生器不仅体积小，而且能够适应不同的应用场景，通过调整FPGA内部的配置，可以方便地改变信号的频率和相位。 论文的核心部分详细阐述了DDS的工作原理，涉及单频连续信号的周期性采样、存储于ROM中，以及通过改变地址线位数和步进量M来控制输出信号的频率和初相位。这一过程类似于“滚动”ROM，通过对基准频率源进行等间隔采样，生成周期性的波形幅度数据，再通过数模转换和低通滤波器，最终形成所需的正弦波或方波信号。 这篇论文深入研究了DDS技术在信号发生器设计中的应用，展示了其在实际工程中的实用价值，并通过具体设计实例证明了其在高压电力系统检测中的潜在应用前景。这对于理解和开发高性能、高精度的信号发生器具有重要的参考价值。