DDS频率合成器的设计与研究毕业论文.doc

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1、兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)DDS频率合成器的设计与研究毕业论文目录1.引言11.1频率合成器的研究背景11.2频率合成器的研究现状12.频率合成技术32.1频率合成技术概述32.2频率合成器的主要指标32.3频率合成的基本方法52.4频率合成器的长期频率稳定度和相位噪声52.4.1长期频率稳定度52.4.2相位噪声62.4.3噪声来源73.直接频率合成（DS）技术83.1直接频率合成器的基本原理和组成83.2直接频率合成器的几个主要组成电路93.2.1混频器93.2.2倍频器113.2.3分频器123.2.5石英晶体

2、振荡器144.直接数字频率合成(DDS)技术174.1直接数字频率合成的组成及其特点174.2直接数字频率合成的基本原理194.3直接数字频率合成的相位噪声和杂散204.3.1直接数字频率合成的相位噪声204.3.2直接数字频率合成的杂散分析214.3.3降低杂散电平的方法214.4集成直接数字频率合成器的芯片介绍235.直接数字频率合成器的设计265.1DDS芯片在跳频系统中应用的总体框图265.2控制模块26II兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)5.2.1AT89C51引脚说明265.2.2单片机外围电路设计285.3频

3、率合成模块295.3.1AD9852的引脚说明295.4电平转换模块325.5低通滤波模块335.6放大电路35结束语36致谢37参考文献38II兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)1.引言1.1频率合成器的研究背景频率合成（频率综合）是指由一个或多个频率稳定度和精确度很高的参考信号源通过频率域的线性运算，产生具有同样稳定度和精确度的大量离散频率的过程。实现频率合成的电路叫频率合成器，频率合成器是现代电子系统的重要组成部分。在通信、雷达和导航等设备中，频率合成器既是发射机的激励信号源，又是接收机的本地振荡器；在电子对抗设备中，

4、它可以作为干扰信号发生器；在测试设备中，可作为标准信号源，因此频率合成器被人们称为许多电子系统的“心脏”。频率源是雷达、通信、电子系统实现高性能技术指标的关键部分，许多现代电子设备和系统的功能的实现，都直接依赖于所用的频率源的性能，而当今高性能的频率源都是通过频率合成技术来实现的。频率合成技术大约出现于20世纪30年代，最初产生并进入实现应用的是直接频率合成技术，它具有频率转换时间短、近载频相位噪声性能好等优点，但是，由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，直接式频率合成器的结构复杂、体积大、成本高，而且容易产生过多的杂散分

5、量，难以达到较高的频谱纯度。到60年代末70年代初，相位反馈理论和模拟锁相技术在频率合成领域里的应用，引发了频率合成技术发展史上的一次革命，相参锁相式合成技术就是这场革命的直接产物。随后数字化的锁相环路器件，如数字鉴相器、数字可编程分频器等器件的出现，以及其在锁相频率合成技术中的应用，标志着数字锁相频率合成技术得以实现。由于不断吸收和利用脉冲计数器、小数分频器、多模分频器等数字技术发展的新成果，数字锁相频率合成技术日益成熟，锁相式频率合成器具有良好的窄带跟踪特性，可以很好的选择所需频率的信号，抑制杂散分量，并且可避免使用大量滤

6、波器，十分有利于集成化和小型化。此外，还具有良好的长期频率稳定度和短期频率稳定度。但是，由于锁相环本身是一个惰性环节，使得频率锁定时间较长，故锁相式频率合成器的频率捷变时间较长。目前，锁相环频率合成器在各电子领域中获得较为广泛的应用。1.2频率合成器的研究现状37兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)频率合成技术是现代雷达，通信等电子系统实现高性能指标的关键技术之一．传统的频率合成技术包括模拟直接式频率合成和间接式频率合成。近几年来随着大规模集成电路和高速数字电路技术的日益成熟，以全数字结构为特征的直接数字频率合成技术得到了迅速

7、发展，从而引发了频率合成领域的一次革命。它突破了传统频率合成器的诸多局限，具有相对带宽很宽，频率分辨率很高，频率捷变速度快，频率变换时输出信号相位保持连续和全球集成化等优点，这些优点是由于DDS的全数字结构所赋予的，但也正是这种全数字结构造成了DDS的主要缺陷，即输出相位噪声和杂散电平高。37兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)2.频率合成技术2.1频率合成技术概述频率合成器是利用一个或多个标准信号，通过各种技术途径产生大量离散频率信号的设备。直接数字式频率合成（DDS）技术的出现，导致了频率合成领域的第二次革命。1971年J

8、.Tierney、C.M.Rader和B.Goid在ADigitalFrequencySynthesizer一文中发表了关于新型数字频率合成的研究成果，第一次提出了具有工程实现可能和实际应用价值的直接数字频率合成的概念。尽管当时该项技术未能立即得以普遍的重视，但是随着数字集成