直接数字式频率合成器dds

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1、实用标准文案http://industry.yidaba.com/dzdgdq/jsqy/40028.shtmlhttp://baike.baidu.com/view/229432.htm?fr=ala0_1http://baike.baidu.com/view/38405.htm?fr=ala0_1_1直接数字式频率合成器DDS2010-04-2518:06     直接数字频率合成技术（DirectDigitalFrequencySynthesis，即DDFS，一般简称DDS）是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成技术。DDS的工作原理是以数控振

2、荡器的方式，产生频率、相位可控制的正弦波（SineWave）。电路一般包括基准时钟、频率累加器、相位累加器、幅度／相位转换电路、D／A转换器和低通滤波器（LPF）。其中，频率累加器对输入信号进行累加运算，产生频率控制数据（FrequencyData或相位步进量Phase　Increment）。相位累加器由N位全加器和N位累加寄存器级联而成，对代表频率的二进制码进行累加运算，是典型的反馈电路，产生累加结果Y。幅度／相位转换电路实质是一个波形存储器（WaveformMemory），以供查表使用。读出的数据送入D／A转换器和低通滤波器。具体工作过程如下：　　每来一个时

3、钟脉冲Fclk，N位加法器将频率控制数据X与累加寄存器输出的累加相位数据相加，把相加后的结果Y送至累加寄存器的输入端。累加寄存器一方面将在上一时钟周期作用后所产生的新的相位数据反馈到加法器的输入端，以使加法器在下一时钟的作用下继续与频率控制数据X相加；另一方面，将这个值作为取样地址值送入幅度／相位转换电路（即波形存储器），幅度／相位转换电路根据这个地址值输出相应的波形数据。最后，经数／模转换（D／AConverter）和低通滤波器（LowPassFilter）将波形数据转换成所需要的模拟波形。相位累加器在基准时钟的作用下，进行线性相位累加，当相位累加器累加满量时

4、就会产生一次溢出，这样就完成了一个周期，这个周期也就是DDS合成信号的一个频率周期。DDS输出信号的频率由式（1）给定：　　Fout＝（X／Y）×Fclk（1）　　例如，我们假定基准时钟为70MHz，累加器为16位，则：　　Y＝216＝65，536　　Fclk＝70MHz　　再假定X＝4096，则：　　Fout＝4096／65536×70＝4．375MHz　　可见，理论上通过设定DDS相位累加器位数频率控制字X和基准时钟Fclk的值，就可以产生任一频率的输出。而DDS的频率分辨率定义为：　　Fres＝Fclk／Y（2）　　由于基准时钟一般固定，因此相位累加器的位

5、数就决定了频率分辨率。比如上面的例子中，相位累加器为16位，那么频率分辨率就可以认为是16位。位数越多，分辨率越高。    精彩文档实用标准文案DDS系统一个显著的特点就是在数字处理器的控制下能够精确而快速地处理频率和相位。除此之外，DDS的固有特性还包括：相当好的频率和相位分辨率（频率的可控范围达μHz级，相位控制小于0.09°）,能够进行快速的信号变换（输出DAC的转换速率300百万次/秒）。这些特性使DDS在军事雷达和通信系统中应用日益广泛。直接数字频率合成（DDS）是近年来发展非常迅速的一种新型频率合成技术，它具有频率分辨率高、相位噪声低、频率转换时间短

6、等特点。首先简要介绍DDS的工作原理及其性能，然后主要阐述如何利用AD9851芯片设计一个高精度直接数字式合成频率源。   关键词：直接数字式频率合成；AD9851；频率分辨率；相位噪声　　随着现代电子技术的发展，在通信、雷达、宇航、仪表、电视广播、遥控遥测和电子测量仪器等应用领域，稳定度的晶体振荡器，其输出信号作为DDS合成频率的基准频率，同时保证DDS中各部件同步工作，频率控制字FCW来自计算机系统，它用来控制相位累加器的累加次数，从而改变输出频率fo的高低。DDS的工作实质是以参考频率源对相位进行等可控间隔的采样。   由于：f＝ω／2π＝Δθ／2π×Δt

7、，其中Δθ为一个采样间隔Δt之间的相位增量，采样周期Δt＝1／fr，即：f＝Δθ×fr／（2×π），控制Δθ，就可以控制不同的频率输出。Δθ由频率控制字FCW控制：Δθ＝FCW×2π／2N（N为相位累加器的字长），改变FCW可得到不同的频率输出fo：   DDS中输出滤波器采用LPF。由于DDS合成信号是正弦波时，D／A输出的信号中有许多不需要的寄生谱分量，只有基波分量才是所需要的，因此在D／A之后需跟一个低通滤波器。Nyquist准则允许输出频率最高为fr／2，即FCW≤2N－1，但实际中受LPF的限制，一般：   精彩文档实用标准文案DDS的主要优点是频率分

8、辨率高，由式（2）可知，