基于dds的快速跳频源设计

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1、第七届工业仪表与自动化学术会议基于DDS的快速跳频源设计DesignofFastFrequencyHoppingSynthesizersBasedonDDS郭忠海杨文革（装备指挥技术学院，北京101416）摘要：在简要介绍跳频通信技术的发展概况及跳频源合成主要方法的基础上，针对目前普遍采用的DDS技术，详细分析了其输出频谱特性，并由此引出了基于DDS的跳频源设计方案，然后详细分析了设计原理、实现的可行性以及软件的设计和流程图，同时对主要芯片的性能指标及特点作了说明。此设计通过优化，提高了各项性能指标，对整体

2、跳频通信收发机的性能有了很大的提升。关键词：跳频信号源间接频率合成直接数字频率合成中图分类号：TP302文献标识码：AAbstract:Thedevelopingsituationoffrequencyhoppingcommunicationtechnologyandthemainmethodsoffrequencyhoppingsynthesizersareintroducedbriefly.ForthecurrentlycommonusedDDStechnology,thecharacteristics

3、ofitsoutputspectrumareanalyzedindetail,thenthedesignschemebasedonDDSisputforward.Thedesignprinciple,feasibilityofimplementation,andsoftwareflowchartareanalyzed.Inaddition,thespecificationandfeaturesofthemainchipsareillustrated.Thedesignisoptimizedtoenhance

4、performanceindexes,thustomakethewholefrequencyhoppingcommunicationtransceiverofferinghigherperformance.Keywords:FrequencyhoppingsynthesizersIndirectfrequencysynthesisDirectdigitalfrequencysynthesis0引言跳频通信就是载波频率在较宽频带范围内，伪随机跳变的通信技术。它具有抗干扰性能强、抗截获能力优、抗衰落性能好、通信

5、效果好等优点；同时还能最大限度地利用频谱资源，在军事领域得到了迅速发展。随着无线通信技术的发展，跳频技术以其独特的优势，迅速扩展到民用领域。目前在民用领域的运用包括新一代欧洲GSM蜂窝状移动通信标准，以及热门的短距离无线通信技术——蓝牙。GSM蜂窝状移动跳频通信标准在L频段以217Hop/s跳速工作；蓝牙技术采用ISM频段2.402~2.480GHz，跳速1600Hop/s，频点数79个。此外，美国陆、海、空三军共同使用的联合战术信息分发系统JTIDS（jointtacticalinformationdis

6、tributionsystem）采用了L波段快速跳频方式，其跳频速率不小于76923Hop/s。因此，自主研究新一代高频段、快速、高稳定度跳频信号源，对加快抗干扰、保密通信的发展具有重要意义。为此，我们重点研究L波段、快速捷变、低相位噪声、低杂散特性的跳频频率源。1合成方法和设计指标目前短波、超短波跳频源的跳频速率都比较低，大都在每秒数百跳到千跳的范围内。随着现代电子技术的迅速发展和新产品不断问世，高处理时钟频率DDS（AD9858处理时钟达1GSPS）及新型PLL的诞生，为我们设计出满足不同要求的高性能指

7、标的跳频源提供了方便。目前高频段频率源的合成方法主要有：①PLL直接倍频法：可以将高稳定度和精确度的参考频率倍频至上GHz，合成的频率源稳定度高、杂散抑制度好，但锁定时间较长、频率分辨率较差、跳频范围有限；②DDS+PLL组合法：它又包括DDS激励和内插PLL两种方法。前一种可是PLL倍频法的扩展，将参考源改用易控制的DDS信号源，这样输出频率可以很方便地改变；但是频率源分辨率较低，频率锁定时间较长。内插法是在锁相环的环路滤波环节加入混频器，这样合成的频率源分辨率高，但带宽较窄，锁定时间较长。从简单的分析不

8、难看出，DDS+PLL需要一定频率锁定时间，不适用于快速跳频源；③DDS+本振源混频法：是将DDS输出的捷变频率源与本振源混频后上变频至需要频段。该方法具有DDS的很多优点，只要本振源指标足够好，就能够满足快速捷变、低杂散、低相位噪声等多项性能指标。但受限于DDS的输出带宽，跳频源的带宽不能太宽。本着尽量节省硬件资源，尽可能地提高频率源的稳定度、杂散等指标的原则，我们采用DDS与本振源混频法，来实现L波段快速捷变