直接数字合成英文文献翻译_学位论文.doc

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1、直接数字合成函数发生器设计的影响函数发生器已经存在了很长一段时间。假以时日，这些工具已经积累了一长串的功能。开始只是几个旋钮设置的振幅和频率的正弦输出，函数发生器现在提供更宽的频率范围内，校准的输出电平，各种波形，调制模式，计算机接口，和在某些情况下，任意函数。添加到函数发生器的许多功能复杂的设计，并增加了他们的成本。有机会熟悉的函数发生器使用直接数字合成（DDS）进行大刀阔斧的重新设计。DDS的频率分辨率和提供卓越的允许直接执行频率，相位和幅度调制。这是“上涨”函数发生器的功能，现在都在一个干净的，根本的办法处理DD

2、S。直接数字频率合成许多的DDS的概念中示出的方式，产生一个正弦波。下图显示了一个简单的DDS函数发生器的框图。正弦函数被存储在一个RAM表。由DAC数字正弦RAM的输出被转换为一个模拟正弦波。出现在DAC输出通过一个低通滤波器，提供一个干净的正弦波输出过滤的步骤。正弦波的频率依赖于地址RAM表被改变的速率。地址由添加一个常量，存储在的相位增量寄存器（PIR），相位累加器。一般，相加的速率是恒定的，并且通过改变在PIR的数目被改变的频率。频率分辨率取决于在PIR的比特的数目。如果PIR，加法器，和相位累加器的支持48位

3、增加，那么分数频率分辨率是其中的一部分在247，或约1×1014。这意味着一个48位的DDS发生器可以提供比1μHz分辨率的10MHz输出。有一些细节需要加以解决，以了解DDS在此应用程序。关于采样率，RAM大小，分辨率DAC，滤波器的特性，和频谱纯度的输出必须回答的问题。简单的DDS函数发生器过滤器下面的曲线图中示出了低通滤波器的传递函数。正如我们已经看到的那样，必须通过过滤器的最高频率，我们希望生成（FMAX），但必须从它的阻带FS-FMAX。陡峭的滚降滤波器的阻带衰减高是很难建立。在这种权衡时，会出现一个合理的妥

4、协FMAX=FS/3。这使得过滤器的一个倍频程过渡频带。需要什么样的阻带衰减？这取决于杂散分量的输出规范。一个典型的规范函数发生器的应用将是-70dBc的。考尔（椭圆型）过滤器，这个应用程序是一个不错的选择。他们有快速的过渡频带，并可以设计成带有在通带内纹波非常低。这样做的规范。例如会见了由第九度考尔过滤器。贝塞尔滤波器考尔过滤器的CW应用程序的最佳选择，任意波形产生，他们是不可用的。在时域，考尔过滤器有一个非常讨厌的过冲。一个更好的选择，任意波形（或坡道三角形）是贝塞尔滤波器。贝塞尔滤波器具有更慢的滚降的考尔滤波器相

5、比时，但它是近相线性。分散体中的相位线性滤波器的缺乏将保留的脉冲形状，并防止任何振铃时间域。第七程度，与贝塞尔滤波器的-3dB截止为fc=fs/4的，是一个不错的选择过滤的任意波形。这个过滤器会表现出输出上升时间0.35/fc。DAC和RAM的要求大，速度快的RAM和高速，高分辨率DAC提出一个可行的技术DDS函数发生器应用程序。有多大，速度有多快，什么决议需要吗？正如我们已经看到的那样，最大实际输出频率fs的/3。所以，DDS相位累加器，公羊，和DAC运行在3倍的最大所需的输出频率。DAC的分辨率取决于杂散分量规范的

6、输出（或所需的任意波形分辨率）。该DAC的量化误差和非线性导致杂散输出。为了得到一个粗略的幅度的寄生频率分量，实现之间的实际输出的DAC和差所需的正弦值是这些寄生输出源组件。因此，一个12位DAC，这是线性的，单调2个最低有效位，将有一个部分的顺序的输出上的错误2048，或约-66分贝。短RAM表是另一种方式得到错误的值了的DAC。为了避免相位量化噪声“，两个位地址的RAM比位的DAC。扩展频率范围可延展的各种技术的DDS输出的频率范围内。根据所使用的技术，可能会丢失一些优势的DDS。正如与更传统的频率合成器，DDS输

7、出可以增加一倍，与其它固定源混合，或使用一个锁相环内作为参考。调制技术调制源时，需要的力量与优雅的DDS是最明显的。输出的频率可以改变想要的任何频率从直流到fmax的，通过简单地改变相位增量register.The，下图中的数字（见下页）示出的DDS相位累加器具有可编程的调制功能的框图。此相位累加器，它已被优化的函数发生器的应用，有两个相位增量寄存器：PIRA和PIRB。一个48位宽的多路PIRS在一个时钟周期之间的切换。调制处理器可以修改被动红外的速度高达10百万字节每秒，填补一个PIR，而另一个是用作输入到加法器。

8、复杂的调制方案可被存储在调制RAM。此RAM包含操作码和数据调制处理器。这款处理器的频率扫描说明操作。当编程的对数频率扫描，高达4000个离散的频率列表存储在调制RAM的主机系统。调制处理器修改PIRA加法器使用PIRB反之亦然。更复杂的调制方案可被存储，如频率调制由任意的函数，线性或对数扫描，跳频，等相位调制是很容易做到通过编程