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毕业设计（论文）-基于FPGA的函数信号发生器设计
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内容提示：函数信号发生器是各种测试和实验过程中不可缺少的工具，在通信、测量、雷达、控制、教学等领域应用十分广泛。随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段也提出了更高的要求，信号发生器己成为测试仪器中至关重要的一类。
本文在探讨函数信号发生器几种实现方式的基础上，采用直接数字频率合成（DDS）技术实现函数信号发生器。在对直接数字频率合成（DDS）技术充分了解后，本文选择以Altera公司生产的FPGA芯片为核心，以硬件描述语言Verilog HDL为开发语言，设计实现了可以产生任意波形（以正弦波为例）和固定波形的（以方波和锯齿波为例）的函数信号发生器。文中详细阐述了直接数字频率合成（DDS）、波形产生以及调幅模块的设计，并给出了相应的仿真结果。
本文最后给出了整个系统的仿真结果，即正弦波、方波、锯齿波的波形输出。实验表明，用现场可编程门阵列（FPGA）设计实现的采用直接数字频率合成（DDS）技术的函数信号发生器，克服了传统方法的局限，实现了信号发生器多波形输出以及方便调频、调幅的功能。
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第一章 引言 1
1.1 数字滤波器的研究背景与意义 1
1.2 数字滤波器的应用现状与发展趋势 1
1.3 数字滤波器的实现方法分析 3
第二章 滤波器简介 5
2.1 滤波器的概念 5
2.2 滤波器的发展过程 5
2.3 滤波器的原理 6
2.4 滤波器的分类 7
发展很快的几种滤波器 8
其它新型滤波器 9
第三章 MATLAB简介 10
3.1 MATLAB的概况 10
3.2 MATLAB的语言特点 10
3.3 MTALAB的功能 11
3.4 FDATool界面设计 14
第四章 数字滤波器的设计 16
4.1 数字滤波器及传统设计方法 16
IIR数字滤波器的设计 16
FIR数字滤波器的设计 18
4.2 巴特沃斯IIR滤波器的设计 19
4.3 契比雪夫I型IIR滤波器的设计 19
第五章 方案设计 21
5.1 FIR数字滤波器的设计 21
带通滤波器的设计实例 21
高通滤波器的设计实例 22
5.2 IIR数字滤波器的设计 24
第六章 结束语 27
参考文献 28
摘要：传统的数字滤波器设计过程复杂计算工作量大滤波特性调整困难MATLAB软件的数字滤波器设计方法。利用MATLAB 设计滤波器可以按照设计要求非常方便地调整设计参数极大地减轻了设计的工作量有利于滤波器设计的最优化。M因其强大的数据处理功能被广泛应用于工程计算其丰富的工具箱为工程计算提供了便利利用M信号处理工具箱可以快速有效地设计各种数字滤波器设计简单方便。了使用MATLAB进行滤波器，
Abstract：This paper analyzes the domestic and foreign digital filtering technology application status and development trend, introduces the basic structure of digital filter, and MATLAB profiles, language characteristics and specific functions, are discussed respectively IIR and FIR digital filter design method based on, points out that the traditional design method of digital filter to process complex, computational workload is big, difficult to adjust the filter characteristic, pr
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16论文基于单片机的低频信号发生器设计(夏小林)最终打印版-8
西南石油大学本科毕业设计（论文）；}returnjianzhi1;；主程序历程图：；图6.2；程序的主要流程中，由键盘输入频率，将所输入的频率；锯齿波产生的原理锯齿波中的斜线用一个个小台阶来逼；基于单片机的低频信号发生器的设计；发生原理与方波类似，只是高低两个延时的常数不同，；方波产生的原理设个自变量使之延时一段时间，再另自；正弦波信号的产生原理正弦波的产生
西南石油大学本科毕业设计（论文）}
return jianzhi1;主程序历程图： 图6.2程序的主要流程中，由键盘输入频率，将所输入的频率值通过LCD1602显示，在单片机内部，根据所输入的频率值计算出相应的频率控制字，由频率控制字的值，读取正弦数据查询ROM表相应地址，最后将得到的地址中的数据取出，通过DAC0832数模转换器输出。锯齿波产生的原理
锯齿波中的斜线用一个个小台阶来逼近，在一个周期内从最小值开始逐步递增，当达到最大值后回到最小值，如此循环，当台阶间隔很小时，波形基本上近似与直线。适当选择循环的时间，可以得到不同周期的锯齿波。锯齿波基于单片机的低频信号发生器的设计发生原理与方波类似，只是高低两个延时的常数不同，所以用延时法，来产生锯齿波，设个自变量S3 让它不断地自加1，直到加到255，又自动归0。然后再不断地重复上述过程而产生锯齿波。方波产生的原理
设个自变量使之延时一段时间，再另自变量在135时在延时与为0 相同的时间，然后在重复上述过程。正弦波信号的产生原理
正弦波的产生比较特殊，它不能由单片机直接产生，它只能产生如图4.1所示的阶梯波来向正弦波逼近。很显然，在一个周期内阶梯波的阶梯数目越多，单片机输出的波形也就越接近正弦波。先假定正弦波的振幅是2.56 V，则波谷对应的数字量为最小值00H，波峰对应的数字量为最大值FFH。将正弦波的第一个周期的波形按角度均分为若干等份，并计算出各点对应的电压值，电压值计算方法：Vx=2.5*(1+sinθ)，因为00H～FFH对应的数字量为0～255，所以根据算出的电压就可直接写出各点所对应的数字量。单片机将一个周期的数字量存入一定的存储区域中，然后依次循环取出这些数字量，并送D／A电路转换成阶梯波，即近似的正弦波输出。所输出的正弦波的幅值可以通过D／A转换电路实现。单片机产生的阶梯逼近正弦波对应的程序中加入了软件延时，最后再加入根据20H单元中的内容进行延时的延时程序，那么20H单元中的内容一变，则输出正弦波的频率也就发生了变化。即：就是把一个正弦信号(阶梯逼近)取样、量化、编码，形成一个正弦函数表储存在了ROM中。合成时改变相位增量，由于相位增量不同，则一个周期内的取样点数也不同，从而达到频率合成的目的。正弦信号本身是非线性的，而其相位是线性的。 西南石油大学本科毕业设计（论文） 最终结果初始波形：
调整后波形： 1HZ时的波形：正弦波
锯齿波 三角波
方波 基于单片机的低频信号发生器的设计 50HZ时的波形：正弦波
三角波 三角波
方波 500HZ下波形：正弦波
三角波 西南石油大学本科毕业设计（论文） 锯齿波
方波 根据结果可以知道，随着频率的增加，正弦波的变化不是很大，但其他波形失真比较严重，尤其是在高频率下的方波，失真度非常的严重（500hz以上时）。而在低频的范围之内波形都很完好。因此，本函数发生器，适用于在频率要求较低的情况下，在高频下不能很好的发挥其作用。7 结论本系统设计完成后，经测试各项指标均达到设计要求。虽测量所得的数据存在误差，但从测量结果可看出，采用DDS技术实现的信号发生器各项指标是比较高的。通过对本课题的研究，可以得出以下的结论：1.DDS技术具有许多传统频率合成技术无法比拟的优点，不仅输出频率分辨率高，转换迅速，而且非常易于实现数字控制。因此，在今后的频率合成领域，DDS技术将得到更加快速的发展和越来越广泛的应用。2.本次设计的DDS信号发生器主要利用AVR单片机ATmega16将用户输入的频率数据转换成相应的频率控制字，最终得到所需的频率信号。它可以输出正弦波和方波等信号，达到了各种技术指标的要求，提高了输出信号的保真度，稳定性和精确度。制作函数信号发生器随设计思想不同，具有多种方法，本文只是一种可能实现的方法。此法的频率控制分辨率高，且硬件集成度高,整机自动化程度高,性能优良,具有很高的实用价值。 包含各类专业文献、中学教育、行业资料、文学作品欣赏、幼儿教育、小学教育、生活休闲娱乐、高等教育、16论文基于单片机的低频信号发生器设计(夏小林)最终打印版等内容。　
　论文基于单片机的低频信号发生器设计(夏小林)最终打印版_计算机硬件及网络_IT/计算机_专业资料。本科毕业设计(论文) 题 目 基于单片机的 低频信号发生器的设计 学生...扫扫二维码，随身浏览文档
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毕业论文-基于AT89C51单片机的信号发生器设计
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