任意波形發生器是現代電子測試領域應用最為廣泛的通用儀器之一，它的功能遠比函數發生器強，可以產生各種理想及非理想的波形信號，對存在的各種波雷達、導航、宇航等領域。形都可以模擬，廣泛應用于測試、通信、雷達、導航、宇航等領域。

本文介紹DDS任意波形發生器的設計。

任意波形發生器的功能

任意波形發生器既具有其他信號源的信號生成能力，又可以通過各種編輯手段產生任意的波形采樣數據，方便地合成其他信號源所不能生成的任意波形，從而滿足測試和實驗的要求。任意波形發生器的主要功能包括：

（1）函數發生功能

基礎實驗中，為了驗證電路功能、穩定性和可靠性，需要給它施加理想波形，任意波形發生器能替代函數發生器提供正弦波、方波、三角波、鋸齒波等波形，還具有各種調制和掃頻能力。利用任意波形發生器的這一基礎功能就能滿足一般實驗的信號需求。

（2）任意波形生成

出于各種干擾的存在以及環境的變化，實際運行在實際電子環境中的設備，電路中往往存在各種信號缺陷和瞬變信號，例如過脈沖、尖峰、阻尼瞬變、頻率突變等。任意波形發生器可以模擬這些特殊信號，以測試系統的實際性能。

（3）信號還原功能

在一些軍事、航空等領域，有些電路運行環境很難估計，在設計完成之后，在現實環境中還需要更進一步的實驗驗證，而有些實驗的成本很高或者風險性很大（如飛機試飛時發動機的運行情況），人們不可能重復作實驗來判斷所設計產品的可行性和穩定性。此時，可以利用任意波形發生器的信號還原功能。在做一些高耗費、高風險實驗時，可以通過數字示波器把現實中的實際波形記錄下來，再通過計算機接口下載到任意波形發生器，通過任意波形發生器還原實驗中的實際做進一步的實驗驗證工作。

硬件結構說明

設計過程

在本系統中，DDS是任意波形實現的技術關鍵，其核心為相位累加器（全加器與數字寄存器）與ROM波形查詢表構成。那么我們設計DDS的框圖如下

建立一個模塊實現從單片機接收來的頻率控制字的寄存功能，作為寄存器。全加器實現20位的相位累加，通過頻率控制字作為步長進行控制。由于FPGA內輸出位數有限，因此建立一個模塊進行高位截斷，只取高十位，接收累加器輸出的數據。然后再通過波形ROM完成波形的查找與輸出。這部分為固定的正弦波、三角波、方波與鋸齒波等常規波形的輸出部分。任意波形部分，則需要一個能隨時接受數據更新的RAM，其數據的寫入由單片機控制，接收上位機的下傳數據，其數據的讀取由DDS中的地址發生器控制，這樣即可產生任意波形輸出。