fpga dds是什么 FPGA数字直接合成器是什么

1、FPGA DDS技术介绍

FPGA DDS是一种基于FPGA（可编程逻辑门阵列）实现的直接数字合成技术。其作用是通过数字信号处理技术生成高速、高精度、高可靠性的波形信号，广泛应用于通信、雷达、信号发生器等领域。 其中DDS代表“Direct Digital Synthesis”，翻译成中文是“直接数字合成”，DDS 的基本思路就是通过数字信号处理技术在 FPGA 上实现产生任意波形的信号输出，采用一种新型的技术，用数模转换器输出信号，能够在一定范围内实现任意波形的生成，而且精度较高。常见的DDS芯片有AD9852、AD9854、AD9858等。

2、FPGA DDS的工作原理

FPGA DDS的工作原理基于数字信号处理技术，其核心是数字信号处理器（DSP）。DSP比较常用的方法有差分方程法、向量旋转法、快速傅里叶变换法等。DDS信号产生器先依据需要产生的信号的频率、相位、幅度等参数，计算出其数字量化表示，并通过数字信号处理器算出相应的正弦波，并输出波形。其中，采用的数字量化位数决定了DDS的频率、相位、幅度等的精度，量化位数越高，分辨率越高，产生的波形越精细。DDS输出信号的采样率由DDS芯片内DAC和FPGA芯片的时钟频率决定，DAC输出的模拟波形通过滤波电路进行滤波，得到纯净的正弦波或者其它任意波形。

3、FPGA DDS与传统模拟电路的比较

相比于传统的模拟电路，FPGA DDS有以下优点：

1）频率、相位和幅度的控制精度高，可以输出任意波形，可以通过输入定点数来控制波形的频率、相位和幅度等参数，控制更加灵活。

2）FPGA DDS有较高的频率稳定性和相位稳定性，能够输出100MHz以上的高精度信号。

3）FPGA DDS产生的波形没有杂散，质量更高，而且调试简单，容错性好，稳定性高，断电重启后输出波形的频率和相位还能够保持不变。

4）FPGA DDS消耗的功率和体积比传统的模拟电路更小。在 FPGA 上实现数字波形合成，避免了频率使用电容调节等方式造成的压摆（slew rate）过大的情况，因此功耗小，而且实现方便。

4、应用领域

FPGA DDS技术应用广泛，其主要领域包括：

1）信号发生器：FPGA DDS能够产生任意波形的信号，并且频率、相位和幅度可控，因此能够应用于信号发生器，如高精度、高稳定性的函数信号发生器、广播、电视信号发生器、激光报警器、音频发生器等。

2）通信：FPGA DDS可应用于多载波通信系统中，如频率分隔复用(FDM)、正交幅度调制(OQAM)、各种变频、连续波电波信号发生器等。

3）雷达：FPGA DDS技术在雷达领域应用非常广泛，如高精度合成孔径雷达、调频连续波雷达、光电子干涉测距等。

4）医学应用：FPGA DDS技术可以在医学领域中产生需要的准确且持续的波形信号，如超声诊断装置、心电图机等。