DDS 技术及波形发生器的设计

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DDS 技术及波形发生器的设计
学习要求 掌握DDS 技术的基本原理；了解DDS 的一些性能优点及性能指标；制作一台能
产生任意波形的函数发生器。
一、 DDS 技术基本原理
1971 年，美国学者J.Tierney 等人撰写的“A Digital Frequency Synthesizer”一文首次提
出了以全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的数字合成原理。限于当时
的技术和器件产能，它的性能指标尚不能与已有的技术相比，故未受到重视。近些年来，随
着微电子技术的迅速发展，直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesis，简称
DDS 或DDFS）得到了飞速的发展，它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点成为
现代频率合成技术中的姣姣者。随着可编程器件(Programmable Logic Device，PLD)的出现，
使得DDS 技术又呈现出一种新的局面，输出频带得到了极大的提高，系统更容易集成，功
耗更小。
DDS 的基本原理是基于Nyquist 采样定理，将模拟信号进行采集，经量化后存入存储器
中（查找表），通过寻址查表输出波形数据，再经D/A 转换滤波即可恢复原波形。其实现过
程如图1 所示。根据Nyquist 采样定理知，要使信号能够恢复，必须满足采样频率大于被采
样信号最高频率的2 倍，否则将产生混迭，经D/A 不能恢复原信号。
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