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LXI(LAN eXtensions for Instrument)总线是成熟的以太网LAN技术在仪器测试领域的拓展,利用现有先进的网络通信技术来实现局域网内不同仪器之间的互连,必将成为未来自动化测试仪器总线发展的趋势。它具有很高的传输速率、成本低、向后兼容性、互操作性强等特点,非常适合远程控制和分布式应用,在国防、军事、航空航天等关键领域发挥着越来越重要的作用。 本文研究的是LXI多通道信号源中的DDS模块部分。论文首先简单介绍了自动测试总线发展的历程,对DDS原理进行详细地分析和探讨,针对DDS固有的杂散问题,分析了它的理想输出频谱,探讨了相位截断误差、幅度量化误差、DAC非理想特性对实际输出频谱的影响。接着给出了 LXI多通道信号源硬件结构实现方案,提出了基于FPGA实现的信号源DDS模块的方案,重点讨论了相位累加器的设计方法,相位-幅值转换方案,模数转换器D/A的选择以及滤波器的选择。然后详细论述DDS硬件电路的设计,包括时钟电路,SRAM连接电路,Flash连接电路,DAC转换电路,滤波器电路以及放大电路,在对信号完整性和高速 PCB设计作了分析之后完成了电路板的制作。接着阐述实现DDS模块的FPGA软件开发环境和SOPC相关技术,并在此基础上分三个模块来实现各部软件的设计:Nios II系统模块、锁相环PLL模块和 VHDL控制模块,并给出了相应的仿真结果。最后,论文对设计好的软硬件系统进行联调,给出了调试方法和验证过程,得出了验证结果,并对波形实测数据进行误差分析。 实际测试结果表明,本论文研制的LXI多通道信号源中DDS模块满足了技术指标,能产生符合要求的波形,精度高,有较强的实际应用价值。