一.选题背景

函数信号发生器,主要作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计实验和测试中不可缺少的仪器之一，在通信，测量，雷达，控制，教学等领域有着非常广泛的应用。不论在生产，科研还是教学上，函数信号发生器都是电子工程师信号仿真实验必备的工具。函数信号发生器主要产生正弦波，方波和三角波，每一种波形为基础都可以进行许许多多的仿真实验。

随着现代电子技术的飞速发展，现代电子测量工作对信号发生器的性能要求越来越高，已经不仅仅局限于生成正弦波，方波和三角波等标准波形，而是要根据需要产生任意波形，操作要方便，波形质量要好，输出频率范围足够，信号稳定度好。可见，为了适应不断发展的技术需要和市场需求，研究新型的高性能信号发生器意义重大。传统信号发生器多数都是由模拟电路构成，存在连线复杂，调试繁琐，可靠性差等缺点。而以VHDL编程语言和FPGA为核心的信号发生器，提高了系统的可靠性，实现了系统信号实时快速测量。FPGA具有静态可重复变成和动态可系统重构的特性，硬件功能可以像软件一样编程修改，从而提高开发效率，缩短研发周期。

二.信号发生器的发展状况和国内外动态

信号发生器作为一种广泛使用的仪器，具有悠久的历史，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。由于早期的信号发生器机械结构比较复杂，功率比较大，电路比较简单，因此发展速度比较慢。直到1964年才出现第一台全晶体管的信号发生器。

随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展，极大促进了数字化技术在电子测量仪器中的应用。原有的模拟信号处理开始逐步被数字信号处理所代替，数字信号提高了信号测量的准确度、精度和变换速度，克服了模拟信号处理的诸多缺点。与此同时，实验对信号源的要求原来越高，这也就促使了信号发生器的发展。此时，数字信号发生器应运而生。

70年代后，微处理器的出现， A/D和D/A，使信号发生器的功能进一步扩大。这个时期的波形发生器基本是以软件的形式存在,实质上就是采用微处理器对DAC的程序控制来得到一些简单的波形.

90年代末,HP公司推出了型号为HP770S的信号模拟装置,由HP770A任意波形数字化和HP1776A波形发生软件构成。价格非常昂贵，波形也只有8种。之后，Analogic公司推出了型号为Data-2020的多波形发生器。

到了21世纪，随着集成电路技术的飞速发展，DDS技术出现了。市面上出现了多种工作频率过GHz的DDS芯片，DDS技术进一步推动了波形发生器的发展。2003年，Agilent的型号为33220A的产品能够产生17种波形，最高频率可达20M。

我国已经开始研制波形发生器，并取得了一定成果，但目前我国的波形发生器还没有形成真正的产业。就目前国内的一些产品，在种类和性能上都与国外同类产品有较大的差距。