直接�(shù)�頻率合成是一種新的頻率合成技�(shù)和信號產(chǎn)生的方法,具有超高速的頻率�(zhuǎn)換時�、極高的頻率分辨�分辨率和較低的相位噪聲,在頻率改變與�(diào)頻時,DDS能夠保持相位的連續(xù),因此很容易實現(xiàn)頻率、相位和幅度�(diào)�。此�,DDS技�(shù)大部分是基于�(shù)字電�技�(shù)�,具有可編程控制的突出優(yōu)�。因此,這種信號�(chǎn)生技�(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)�,很多廠家已�(jīng)生產(chǎn)出了DDS專用芯片,這種器件成為當今電子系統(tǒng)及設(shè)各中頻率源的器件�
工作過程�:
1, 將存于數(shù)表中的數(shù)字波�,�(jīng)�(shù)模轉(zhuǎn)換器D/A,形成模擬量波�.
2, 兩種方法可以改變輸出信號的頻�:
(1),改變查表尋址的時鐘CLOCK的頻�, 可以改變輸出波形的頻�.
(2), 改變尋址的步長來改變輸出信號的頻�.DDS即采用此�. 步長即為對數(shù)字波形查表的相位增量.由累加器對相位增量進行累加, 累加器的值作為查表地址.
3, D/A輸出的階梯形波形,�(jīng)低�(帶�)濾波,成為�(zhì)量符合需要的模擬波形.
直接�(shù)字頻率合成主要由標準參考頻率源、相位累加器、波形存儲器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、低通平滑濾波器等構(gòu)成。其�,參考頻率源一般是一個高�(wěn)定度的晶體振蕩器,其輸出信號用于DDS中各部件同步工作。DDS的實�(zhì)是對相位進行可控等間隔的采樣�
�1)輸出頻率相對帶寬較� 輸出頻率帶寬�50%fs(理論值)。但考慮到低通濾波器的特性和�(shè)計難度以及對輸出信號雜散� 抑制,實際的輸出頻率帶寬仍能達到40%fs� �2)頻率轉(zhuǎn)換時間短 DDS是一個開�(huán)系統(tǒng),無任何反饋�(huán)節(jié),這種�(jié)�(gòu)使得DDS的頻率轉(zhuǎn)換時間極�。事實上,在 DDS的頻率控制字改變之后,需�(jīng)過一個時鐘周期之后按照新的相位增量累�,才能實�(xiàn)頻率的轉(zhuǎn) �。因�,頻率時間等于頻率控制字的傳輸,也就是一個時鐘周期的時間。時鐘頻率越高,�(zhuǎn)換時 間越短。DDS的頻率轉(zhuǎn)換時間可達納秒數(shù)量級,比使用其它的頻率合成方法都要短�(shù)個數(shù)量級� �3)頻率分辨率極高 若時鐘fs的頻率不變,DDS的頻率分辨率就是則相位累加器的位�(shù)N決定。只要增加相位累加器� 位數(shù)N即可獲得任意小的頻率分辨率。目�,大多數(shù)DDS的分辨率�1Hz�(shù)量級,許多小�1mHz� 至更�� �4)相位變化連續(xù) 改變DDS輸出頻率,實際上改變的每一個時鐘周期的相位增量,相位函�(shù)的曲線是連續(xù)�,只是在 改變頻率的瞬間其頻率�(fā)生了突變,因而保持了信號相位的連續(xù)�� ?�?)輸出波形的靈活� 只要在DDS�(nèi)部加上相�(yīng)控制如調(diào)頻控制FM、調(diào)相控制PM和調(diào)幅控制AM,即可以方便靈活地實 �(xiàn)�(diào)�、調(diào)相和�(diào)幅功�,產(chǎn)生FSK、PSK、ASK和MSK等信號。另�,只要在DDS的波形存儲器 存放不同波形�(shù)�(jù),就可以實現(xiàn)各種波形輸出,如三角�、鋸齒波和矩形波甚至是任意的波形。當 DDS的波形存儲器分別存放正弦和余弦函�(shù)表時,既可得到正交的兩路輸出� ?�?)其他優(yōu)� 由于DDS中幾乎所有部件都屬于�(shù)字電�,易于集�,功耗低� 體積�、重量輕、可靠性高,且易于程控,使用相當靈�,因此性價 比極�� DDS也有局限�,主要表�(xiàn)在: �1)輸出頻帶范圍有� 由于DDS�(nèi)部DAC和波形存儲器(ROM)的工作速度� �,使得DDS輸出的頻有限。目前市場上采用CMOS� TTL、ECL工藝制作的DDS工習(xí)�,工作頻率一般在幾十 MHz�400MHz左右。采用GaAs工藝的DDS芯片工作� 率可�2GHz左右� �2)輸出雜散大 由于DDS采用全數(shù)字結(jié)�(gòu),不可避免地引入了雜�。其� 源主要有三個:相位累加器相位舍位誤差造成的雜�;幅 度量化誤差(由存儲器有限字長引起)造成的雜散和DAC 非理想特性造成的雜散�
1,采用高性能DDS單片電路的解決方�
2,采用分立IC電路系統(tǒng)實現(xiàn),一般有CPU,RAM,ROM,D/A,CPLD,模擬濾波器等組成
3,CPLD,FPGA實現(xiàn)