基于DDS跳頻信號源的設計與實現
3.2 基于FPGA跳頻信號仿真結果
圖2中給出了基于本設計DDS跳頻信號生成的總體設計圖。共由四部分組成:系統時鐘、分頻器、邏輯地址控制單元及DDS單元。跳頻信號的產生是通過隨機地改變頻率控制字來達到改變信號的輸出頻率,圖5給出了系統工作流程圖。本文引用地址:http://www.104case.com/article/155539.htm
如圖5所示,系統時鐘clk經過64分頻得到clk_64。邏輯控制單元由6級移位寄存器構成。在每個clk_64上升沿到來時,邏輯控制單元將產生一個6位的頻率控制字(k)。當DDS使能信號ce為高電平時,DDS將停止工作。當ce為低電平時,在clk上升沿時DDS被觸發,在當前狀態下k的控制下,得到相應地址所對應的信號幅值。當k沒有變化時,DDS輸出正弦信號的頻率沒有任何變化,在一個clk_64上升沿到來時,k發生變化,從而使得DDS輸出的正弦信號的頻率發生變化。當復位信號reset為高電平時,邏輯地址控制單元和DDS單元同時回到初始狀態,并保持不變,輸出端dds_FH輸出一直為零。當reset變為低電平時,在一個clk上升沿時系統開始工作。
為方便觀察仿真結果,本設計采用ModelSim SE 6.1d作為仿真波形測試軟件。通過3.1節分析,由于本設計的DDS所產生的頻率性能穩定,且跳頻信號的誤差并不累加。因此本節只給出仿真結果,不做其性能分析。圖6為基于DDS的跳頻信號,圖6給出圖5中各個控制信號的仿真結果。表2中給出圖6中不同頻率控制字所對應的正弦信號的頻率與理論值的對比,可以看出本設計的DDS與理論值的誤差較小。由于ROM中存儲的點數較少,更加節省資源。
4 結束語
在FPGA硬件平臺下設計基于DDS的跳頻信號產生系統,不僅實現了大量數據快速運算,提高了仿真的速度,而且可以靈活、重復地對系統的參數進行優化配置,便于提高跳頻系統的性能。本文所設計的DDS,結構簡單、硬件資源占用率少,且產生頻率相對準確。根據對所需跳頻信號精確度要求的不同,合理配置參數,協調硬件資源與頻率準確之間的矛盾關系,最終實現跳頻系統的最優配置。
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