基于dds的低通滤波器的设计与实现

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1、电子科技2006年第3期（总第198期）基于DDS的低通滤波器的设计与实现毛敏，郑珍，周渭（西安电子科技大学信息处理研究所，陕西西安710071）摘要基于DDS技术的基本原理，以设计低通滤波器为目的，采用EDA软件Multisim2001进行仿真，研究了低通滤波器的设计方法，确定了低通滤波器的结构、阶数，并设计相关参数，得出了截至频率为120MHz的7阶的低通滤波器，其幅频特性好，具有快速的衰减性。关键词DDS；低通滤波器；EDA仿真软件（Multisim2001）中图分类号TN713Desig

2、nofLow-passEllipticFilteronDDSMaoMin,ZhengZheng,ZhouWei(InstituteofInformationProcessing,XidianUniversity,Xi′an710071,China)AbstractThelow-passellipticfilterisdesignedontheprimaryprincipleofthedirectdigitalsynthesistechniquethusingEDAsimulation.Theme

3、thodfordesigningthelow-passellipticfilterisintroduced.A7orderlow-passellipticfilterwiththecut-offfrequencyofHzisattained.Ithasgoodphasefrequencycharacteristicandspeedyattenuation.KeywordsDDStechnique;low-passellipticfilter;EDAsimulation(Multisim2001)

4、1DDS的基本原理DDS具有相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及DDS技术是根据相位间隔对正弦信号进行取其他多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活样、量化、编码，然后储存在EPROM中构成一个方便等方面的优点。但是，DDS有一个明显的缺点，正弦查询表。频率合成时，相位累加器在参考时钟输出频率越接近Nyquist带宽的高端，采样点数越的作用下对时钟脉冲进行计数，同时将累加器输出少，其输出的杂散干扰就越大，DDS芯片的输出具的累加相位与频率控制字M预置的相位

5、增量相加，有大量的谐波分量和系统时钟干扰。DDS输出频谱以相加后的结果形成正弦查询表的地址；取出表中如图2所示。与该相位对应的单元中的幅度量化正弦函数值，经D/A转换器输出模拟信号，再经低通滤波器平滑得Sπsin(x)/xπx=πf/fclk到符合要求的模拟信号。foutfoutDDS原理框图如下：foutfout时钟N位频率相位正弦低通D/A输出控制字累加器查询表滤波器0foutfclk2foutM图2DDS输出频谱图图1DDS原理图为了得到所需频段内的信号，需要在DDS输收稿日期：2005-

6、08-30出端加一滤波器来实现，而低通滤波器能较好的滤作者简介：毛敏（1976—），女，硕士研究生。研究法方向：除杂波，平滑信号，所以低通滤波器的设计就尤为测试计量技术与仪器。17基于DDS的低通滤波器的设计与实现重要，滤波特性的优劣对输出信号的性能起重要的2.2低通滤波器的设计方案影响。设计一个滤波器，首先必须按照要求，考虑滤波器的幅频特性、电路输入、抗匹配、截止频2低通滤波器的设计率等，再根据设计参数确定具体曲线和归一化的根据DDS原理，频率控制字M和时钟频率Fs元件值，再根据实际取归一化得

7、到实际的元件共同决定了DDS输出信号的频率f0，它们之间的关N值。本文将设计一个截至频率为120MHz的7阶系满足：f0＝M·Fs/2（N为相位累加器位数）。的椭圆函数低通滤波器。由奈奎斯特采样定理，输出信号的最高频率是DDS芯片时钟频率（Fs）的50%（理论值），但是椭圆函数滤波器的特征函数的构成：考虑到低通滤波器的特性和设计难度以及对输出（1）（n奇）滤波器的特征函数ΦΩ()为奇函信号杂散的抑制，实际的输出频率带宽仍能达到数，表达式为：40%Fs。m22AD9852是AD公司推出的一种高速集

8、成的ΩΩΩ∏()−0μΦ()Ω=μ=1（n奇）DDS芯片，工作时钟可达300MHz，由奈奎斯特采υ22−样定理知，AD9852输出的最高频率为120MHz，∏(1ΩΩ∞μ−)μ=1则低通滤波器的截至频率为120MHz。其零点在Ω=0和±Ω，其极点在±Ω2.1低通滤波器的选择0μ∞μ一般用一个可实现的衰减特性来逼近理想特（2）（n偶）滤波器的特征函数ΦΩ()为偶函性，且使衰减的变化处在所规定的容限之内，根据数，表达式为：不同的逼近原则、不同的衰减特性，选择不同响应m+122的滤波器。低通滤波器的频