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直接數字頻率合成器的實現設計方案

作者: 時間:2012-10-17 來源:網絡 收藏
了功能全面的開發工具和豐富的IP核、宏功能庫等,因此Altera的產品獲得了廣泛的應用。Altera的產品有多個系列,按照推出的先后順序依次為Classic系列、MAX(Multiple Array Matrix)系列、FLEX(Flexible Logic Element Matrix)系列、APEX(Advanced Logic Element Matrix)系列、ACEX系列、Stratix系列以及Cyclone等。

Max+plusII是Altera提供的一個完整的EDA開發軟件,可完成從設備輸入、編譯、邏輯綜合、器件適配、設計仿真、定時分析、器件編程的所有過程。QuartusII是Altera近幾年來推出的新一代可編程邏輯器件設計環境,其功能更為強大。

用Max+plusII設計DDS系統數字部分最簡單的方法是采用原理圖輸入。相位累加器調用lmp_add_sub加減法器模擬,相位累加器的好壞將直接影響到整個系統的速度,采用流水線技術能大幅度地提升速度。波形存儲器(ROM)通過調用lpm_rom元件實現,其LPM_FILE的值*.mif是一個存放波形幅值的文件。波形存儲器設計主要考慮的問題是其容量的大小,利用波形幅值的奇、偶對稱特性,可以節省3/4的資源,這是非常可觀的。為了進一步優化速度的設計,可以選擇菜單Assign|Globan Project Logic Synthesis的選項Optimize10(速度),并設定Global Project Logic Synthesis Style為FAST,經寄存器性能分析最高頻率達到100MHz以上。用FPGA實現的DDS能工用在如此之高的頻率主要依賴于FPGA先進的結構特點。

雖然有的專用DDS芯片的功能也比較多,但控制方式卻是固定的,因此不一定是我們所需要的。而利用FPGA則可以根據需要方便地實現各種比較復雜的調頻、調相和調幅功能,具有良好的實用性。就可成信號質量而言,專用DDS芯片由于采用特定的集成工藝,內部數字信號抖動很小,可以輸出高質量的模擬信號;利用FPGA也能輸出較高質量的信號,雖然達不到專用DDS芯片的水平,但信號精度誤差在允許范圍之內。

DDS問世之初,構成DDS元器件的速度的限制和數字化引起的噪聲這兩個主要缺點阻礙了DDS的發展與實際應用。近幾年超高速數字電路的發展以及對DDS的深入研究,DDS的最高工作頻率以及噪聲性能已接近并達到鎖相頻率相當的水平。隨著這種頻率合成技術的發展,現已廣泛應用于通訊、導航、雷達、遙控遙測、電子對抗以及現代化的儀器儀表工業等領域。

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關鍵詞: 數字頻率 合成器

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