1. 本选题研究的目的及意义
信号发生器作为一种能够产生各种频率、波形和幅度的电子信号的仪器，在电子电路测试、通信系统调试、雷达系统以及医疗设备等领域应用广泛，是科研和生产过程中不可或缺的工具。
随着科技的进步，对信号发生器的要求也越来越高，主要体现在以下几个方面：1.更高的频率范围：现代通信和雷达系统需要更高的工作频率，因此对信号发生器的频率范围提出了更高的要求。
2.更丰富的信号类型：除了传统的正弦波、方波、三角波等基本波形外，还需要能够产生更复杂的调制信号，例如调频、调幅、调相信号等。
2. 本选题国内外研究状况综述
信号发生器的发展经历了模拟电路、数字电路到软件无线电的发展历程，数字频率合成技术是信号发生器发展的核心。
直接数字频率合成（DDS）技术和锁相环（PLL）频率合成技术是两种主要的频率合成技术。
DDS技术具有频率切换速度快、频率分辨率高、相位连续性好等优点，被广泛应用于各种信号发生器中。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要研究内容是设计并实现一种基于FPGA和锁相环的信号发生器，该信号发生器能够产生多种波形、宽频率范围、高精度、高稳定性的信号，以满足现代电子系统对信号源日益增长的需求。
1. 主要内容
1.深入研究信号发生器的基本原理、分类、应用以及国内外研究现状，重点研究锁相环频率合成技术和直接数字频率合成技术。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、仿真设计、实验验证相结合的研究方法，按照以下步骤逐步开展：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解信号发生器的基本原理、分类、应用、发展现状以及未来趋势，重点研究锁相环频率合成技术和直接数字频率合成技术，掌握其基本原理、优缺点以及应用领域。
2.方案设计阶段：根据课题研究目标和要求，确定信号发生器的总体设计方案，包括系统架构、功能模块划分、硬件电路设计、软件设计等。
选择合适的FPGA芯片、锁相环芯片以及其他外围电路，并进行仿真验证，确保方案的可行性。
5. 研究的创新点
本课题的创新点在于：1.提出了一种基于FPGA和锁相环的高精度信号发生器设计方案，将FPGA的可编程性和灵活性与锁相环的高精度频率合成技术相结合，实现了多种波形、宽频率范围、高精度、高稳定性的信号输出。
2.设计了一种基于DDS和锁相环相结合的频率合成模块，利用DDS技术产生高分辨率的频率控制字，并通过锁相环进行倍频和滤波，实现了高精度、低相噪的频率合成。
3.开发了一种基于FPGA的波形生成模块，可以根据用户需求生成多种波形，包括正弦波、方波、三角波、锯齿波、任意波形等，并可以对波形的频率、幅度、相位、占空比等参数进行灵活控制。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 黄智伟,陈亮,张国华,等.基于DDS和FPGA的任意波形发生器的设计与实现[J].电子测试,2023,40(01):124-127 132.
[2] 王建,李思敏,郭浩男,等.基于FPGA的DDS直接数字频率合成器设计[J].电子技术与软件工程,2022(17):183-185.
[3] 肖飞,谢佳豪,郭凯.基于FPGA的DDS任意波形发生器设计[J].电子技术应用,2022,48(07):156-160.
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