基于DDS的单片机-CPLD超声波信号源AWG设计与应用

本文主要探讨了一种基于DDS(直接数字合成)技术的新型任意波形发生器(AWG)的设计，由作者张振在河海大学计信学院完成。AWG作为一种用于超声波信号源的关键设备，其设计目标是提供可调频率和幅度的标准函数波以及自定义波形，以满足超声技术在多个领域，如勘探、测量和医疗中的高性能需求。 传统的模拟超声波信号源存在频率固定、智能化控制不足的问题，而DDS技术的优势在于能够生成宽频带、稳定且分辨率高的信号，这使得AWG在小信号源应用中表现出色，特别是在功率超声和检测超声中。文章首先阐述了DDS的基本原理，即通过采样、量化、存储和D/A转换来生成任意波形，整个过程依赖于精确的时间控制和频率控制字。 设计过程中，作者根据超声信号源的实际应用需求，制定了AWG的关键设计指标，包括频率和幅度的调节能力，以及信号频率覆盖范围和稳定性。整机设计包括三个核心模块：整机控制模块负责系统的整体协调和管理；波形生成模块是基于DDS技术的核心部分，负责生成各种波形；稳压电源模块则确保电路稳定工作。 文章详细描述了这三个模块的具体设计方案，强调了系统调试的重要性和性能评估。通过对整机性能的测试和优化，本文旨在推动超声波信号源技术的发展，使之更加智能化和高效。 总结来说，这篇论文提供了关于如何结合单片机、CPLD和DDS技术来设计一款高性能超声波信号源的实用方法，不仅提升了信号源的灵活性和精度，还为相关领域的应用提供了新的解决方案。通过阅读这篇论文，读者可以深入了解DDS技术在AWG设计中的应用，以及如何将其转化为实际的超声波信号源设备。