任意波形发生器基于直接数字合成技术,是近年来发展迅速的一类信号源。凭借其输出频率分辨率高、频率稳定性强、能输出用户自定义复杂波形等优势,任意波形发生器被广泛应用于电子测试领域中。随着电子技术的发展,测试任务中对激励信号源的频率带宽、波形复杂度都提出了更高的要求。对任意波形发生器而言,采样率和波形存储深度是最基础也是最重要的两个参数,这两个参数决定了仪器输出波形的质量。如何提高采样率以及存储深度,成为任意波形发生器研究中的热点和难点。针对上述背景,本文主要讨论任意波形发生器中数据产生模块的设计。该设计基于“4GSPS任意波形发生器”项目,功能是将所需生成波形数据进行存储,并在波形合成过程中对波形数据进行高速寻址输出,是直接决定任意波形发生器采样率和存储深度指标的关键设计。为实现设计目标,本文具体完成的工作如下:1.高速深存储波形查找表设计。根据模块的指标要求,论证了将DDR3 SDRAM作为波形查找表的可行性,重点分析了DDR3 SDRAM波形数据不连续以及读取效率不稳定的问题,并分别给出数据缓存方案以及高效读取数据方法。最终在FPGA中完成数据跨时钟域缓存、高速存储器接口等逻辑设计,使波形数据产生模块达到最高4GSPS采样率数据产生速度,以及2G点的存储深度要求。2.针对在生成复杂长周期信号时,波形存储空间的利用效率低下的问题,分析了序列合成方法的原理和设计方案。结合DDR3 SDRAM的寻址特点,提出了一种基于指令方式的序列波地址发生器设计,该地址发生器具备灵活快速地对波形地址进行触发、循环和跳转等操作的能力,可以实现最大波形段长度64M点,段重复次数为1到616?10次的序列波形的合成输出。3.测试和验证。针对相应功能和参数指标,制定测试方案并搭建测试平台,通过对测试结果的分析,验证模块能以最高4GSPS采样率产生各类常规波、任意波,并且实现了指定参数的触发以及序列合成功能。