基于FPGA的多波形信号发生器开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

信号发生器作为一种能够产生各种类型信号的电子仪器，在电子电路设计、测试、通信、雷达等领域都有着广泛的应用。

传统的信号发生器往往功能单一，无法满足日益复杂的应用需求，且成本较高。

现场可编程门阵列（fieldprogrammablegatearray,fpga）作为一种可重复编程的硬件电路，具有集成度高、处理速度快、设计灵活等优点，为实现高性能、多功能的信号发生器提供了新的解决方案。

2. 本选题国内外研究状况综述

信号发生器一直是电子领域重要的研究方向，随着技术的发展，其研究也经历了从模拟到数字，从单一功能到多功能的演变。

近年来，fpga凭借其灵活的设计和强大的处理能力，在信号发生器领域得到越来越广泛的应用。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将研究和设计一种基于fpga的多波形信号发生器，主要内容包括：1.系统总体方案设计:确定系统的功能需求和性能指标，设计系统的总体框架，包括硬件平台选择、软件架构设计等。

2.dds模块设计:研究dds技术原理，设计基于fpga的dds模块，包括相位累加器、波形表、数模转换模块等。

3.控制模块设计:设计系统的控制模块，实现用户接口、参数配置、波形选择等功能。

4. 研究的方法与步骤

本课题的研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的方法，具体步骤如下：1.需求分析与方案设计:分析多波形信号发生器的功能需求和性能指标，确定系统的设计方案，包括硬件平台选择、fpga芯片型号、dds算法等。

2.dds模块设计与仿真:根据dds技术原理，设计基于fpga的dds模块，包括相位累加器、波形表、数模转换模块等，并利用modelsim等仿真工具进行功能验证和性能测试。

3.控制模块设计与实现:设计系统的控制模块，实现用户接口、参数配置、波形选择等功能，并与dds模块进行联调。

5. 研究的创新点

本课题的研究预期在以下几个方面有所创新：1.多波形生成方法:研究基于fpga的多波形生成方法，例如采用dds结合查找表的方式，实现多种常见波形（正弦波、方波、三角波等）以及用户自定义波形的生成，提高信号发生器的实用性。

2.高精度频率控制:研究高精度dds算法，例如采用相位补偿技术、高精度时钟源等方法，提高信号发生器输出信号的频率精度和稳定性。

3.灵活的软件控制:设计友好的用户接口，方便用户对信号参数进行配置，例如频率、幅度、相位等，并支持用户自定义波形的功能，增强信号发生器的灵活性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘洋, 周强, 王新峰, 等. 基于fpga的任意波形发生器的设计与实现[j]. 电子测量技术, 2021, 44(19): 70-74.

2. 李刚, 张涛, 刘伟. 基于fpga的dds直接数字频率合成技术研究与实现[j]. 电子技术应用, 2020, 46(10): 56-59.

3. 陈晨, 王建华. 基于fpga和dds的信号发生器设计[j]. 电子测量与仪器学报, 2019, 33(11): 173-178.