采用DDS PLL技术实现的L波段频率合成器

《采用DDS PLL技术实现的L波段频率合成器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛采用DDS+PLL技术实现的L波段频率合成器（上海大学通信与信息工程学院，上海，200072）张伟摘要：直接数字合成（DDS）是近年发展起来的一种新型合成技术，有频率分辨率高，转换时间短，相位噪声低等特点，与锁相合成技术（PLL）配合，可以设计出频带宽、分辨率高的频率合成器。本文介绍了一种DDS＋PLL的混合结构，实现了一个用于卫星数据采集系统中频发射单元载频源的频率合成器。关键词：直接数字合成；锁相合成；混频；频率合成器

2、中图分类号：TN743文献标识码：AUsingDDS/PLLforDesignALBandfrequencysynthesizer（SchoolofCommunicationandInformationEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai，200072）ZhangWeiAbstract：Thedirectdigitalsynthesis(DDS)isanewkindofsynthesizetechnologywhichwasdevelopedinrecentyears.Ithastheadva

3、ntagesofhighfrequencyresolution,shorttuningtimeandlowphasenoise.Combinedwithphaselockedloop(PLL),onecandesignawideband,highresolution’sfrequencysynthesizer.ThispaperintroduceahybridarchitectureofDDS+PLL,andachieveafrequencysynthesizerusedascarrierofIFtransmitterinsatell

4、itedatacollectionsystem.Keywords:DDS；PLL；Mixfrequency；Frequencysynthesizer频率合成器是现代无线通信设备中一个重要的组成部分，直接影响着无线通信设备的性能。频率合成技术历经了早期的直接合成技术（DS）和锁相合成技术（PLL），发展到如今的直接数字合成技术（DDS）。直接数字合成技术具有分辨率高，转换速度快，相位噪声低等优点，在无线通信中发挥着越来越重要的作用，但是由于材料和工艺问题，其输出频率始终无法和PLL相比，并且由于全数字结构，输出信号中具有丰富的杂散分量，

5、限制了它的[1]应用。本文在研究了三种基本的DDS＋PLL混合式频率合成方法的基础上，选择了其中一种并加以改进，设计了一个L波段的宽带（950MHz～1450MHz）、小步进（2.5kHz）频率源。1对三种DDS＋PLL基本方案的分析DDS＋PLL的基本原理是用一个低频、高分辨率的DDS频率来激励或插入PLL，从而将两者的优点结合起来。[2]DDS＋PLL有3种基本方法：即DDS激励PLL、PLL内插DDS、PLL与DDS直接混频，如图1所示。图中，fout是系统的最终输出，fDDS是直接数字合成芯片的输出频率，fPLL是锁相环输出频

6、率，fref、fref1、fref2是参考频率。第1种方法以DDS直接激励PLL。与单纯的PLL相比，由于作为参考的DDS具有很[3]高的频率分辨率，可以在不改变PLL分频比的情况下提高PLL的频率分辨率，但是如果[4]DDS输出信号中，落在PLL的环路带宽内的杂散和相噪无法抑制，经过PLL倍频作用后，这些噪声会恶化20lgNdB（N＝fout/fDDS）。第2种方法是将DDS的输出与PLL的反馈支路混频，混频后的信号再送入鉴相器。这[5]种方法利用了DDS高分辨率的特点，因此PLL可以采用较高的参考频率，不但提高了PLL的转换时间，

7、同时也克服了因倍频而引起的杂散和相噪恶化，但是由于混频后会产生镜像干1http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛扰，因此锁相环路内需要引入带通滤波器BPF2来滤除，设计环路滤波器的时候必须考虑其影响，增加了环路的设计难度。第3种方法直接将DDS与PLL混频，这有效的克服了前两种方法的缺点，既不会恶化DDS输出的杂散和相噪，也不会增加PLL设计的难度。由于PLL的作用只是将DDS输出上变频，提高了最终输出的频率，但是DDS的输出频率fDDS一般远远小于PLL的输出频

8、率fPLL，混频后输出频率为fPLL±fDDS，如果要求频率合成器的输出范围大于2fDDS，则很难用BPF2分离混频之后的和频fPLL＋fDDS与差频fPLL－fDDS。freffDDSfoutDDSBPFPDLPFVC