l 导言
频率组成技能的运用，对通讯、数字电视、卫星定位、航空航天、雷达、电子对抗技能的开展起到了至关重要的效果。而作为波形发生器的中心的频率组成技能，其原理是把一个或多个高精度、高稳定性的参阅频率，经过各种信号处理技能，生成相同精度和稳定性的各种离散频率。尽管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集成芯片的操控方法、频率和转化率不符合体系要求。假如运用高性能的FPGA器材来替代DDS集成电路，便可以满意规划要求。
本文规划了一种低频信号发生及剖析体系。本体系以高速可编程逻辑门阵列FPGA为中心技能，由FPGA经过p核发生双路低频信号，参数由按键输入。发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，最终经过示波器调查频域信号，经过门限法得到该信号的频率和起伏等参数并在LCD上显现。该体系具有体积小、携带便利、操作简洁、易于衔接，采样率、数据传输速率高，动态规模大（12位A/D采样率）等特色，运用克己的线性电源，十分便利低频信号生成和剖析。
2 体系组成与作业原理
体系由FPGA中心板、D/A转化电路、加法器电路、A/D转化电路、直流稳压电源、键盘和显现等部分组成。
体系整体框图如图1所示。
双路低频信号由一块FPGA发生，经过按键操控频率、起伏等参数，参数实时显现在数码管上，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，频谱图可以经过示波器调查，最终别离显现叠加前两路正弦信号的频率和起伏。
3硬件电路板规划
3.1 FPGA中心板规划
FPGA中心板担负着数据发送和剖析的使命，是本体系最为要害的部分。FPGA中心板选用的是Xilinx公司Spartan3系列的XC3S400一PQ208型40万门芯片，其装备芯片为Xilinx公司的专用装备PROM芯片XCF02S,以完成加电主动装备。中心板选用5 V输入，板上有两块LM317电源芯片别离输出3.3 V和2.5 V电压。板上选用40 MHz有源晶振，可以满意高速规划要求。中心板140支I/0口悉数引出，十分便于与外围器材的衔接及体系的扩展。最小体系框图如图2所示。
3.2 D/A转化电路规划D/A部分选用14位模数转化芯片AD9764AR,双差分电流输出，差分操作不只有助于消除与IOUTA和IOUTB相关的共模差错源，比方噪声、失真和直流偏置，而且为负载供给了两倍信号功率。电路如图3所示。
3.3加法器电路规划选用AD81IAN芯片求和电路如图4所示。
放大器的典型运算电路，两路信号求和输出。
依据计算公式：
3.4 A/D转化电路规划
规划中选用ADI公司出产的快速A/D转化芯片AD9224.AD9224为28脚SO%&&&&&%和SSOP封装的模/数转化器；内部选用闪耀式A/D及多级流水线式结构，因此不失码，运用便利、准确度高；在单一+5V电源下，它的功耗，仅有376 mw,信噪比与失真度为士0.7 dB,彻底满意规划要求。AD9224运用电路如图5所示。
4软件规划
4.1软件整体规划
软件部分首要包含信号发生模块、人机交互模块、频谱剖析模块。整个体系的具体规划流程如图6所示。担任发生信号的FPGA经过扫描按键得到参数，送给数码管显现，并调用IP核发生各种波形n].输出信号的形状经过拨码开关操控担任信号剖析的FPGA调用FFT核将频谱信号输出，并从频谱信号中将信号的频率和起伏参数显现出来。
