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关键字：FPGA 低频信号 信号发生和分析仪
l 引言
频率合成技术的应用，对通信、数字电视、卫星定位、航空航天、雷达、电子对抗技术的发展起到了至关重要的作用。而作为波形发生器的核心的频率合成技术，其原理是把一个或多个高精度、高稳定性的参考频率，经过各种信号处理技术，生成同样精度和稳定性的各种离散频率。虽然各个芯片厂推出了先进的高性能、多功能DDS集成芯片，但在某些情况下，这些DDS集成芯片的控制方式、频率和转化率不符合系统要求。如果使用高性能的FPGA器件来代替DDS集成电路，便可以满足设计要求。
本文设计了一种低频信号发生及分析系统。本系统以高速可编程逻辑门阵列FPGA为核心技术，由FPGA通过p核产生双路低频信号，参数由按键输入。产生的双路信号经过加法电路的叠加，由FPGA对信号进行快速傅里叶变换得到频域信号，最后通过示波器观察频域信号，通过门限法得到该信号的频率和幅度等参数并在LCD上显示。该系统具有体积小、携带方便、操作简便、易于连接，采样率、数据传输速率高，动态范围大（12位A/D采样率）等特点，使用自制的线性电源，非常方便低频信号生成和分析。
2 系统组成与工作原理
系统由FPGA核心板、D/A转换电路、加法器电路、A/D转换电路、直流稳压电源、键盘和显示等部分组成。
系统总体框图如图1所示。
双路低频信号由一块FPGA产生，通过按键控制频率、幅度等参数，参数实时显示在数码管上，2路信号送入加法器进行求和，然后经过A/D采样给另一块FPGA，并对信号进行快速傅里叶变换处理后提取出频域信号，频谱图可以通过示波器观察，最后分别显示叠加前两路正弦信号的频率和幅度。
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