微波频率合成技术-中ppt课件.ppt

《微波频率合成技术-中ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2008年微波技术新进展微波频率合成技术（中）为大多数先进的微波系统采用各种跳频通讯设备雷达探测系统电子对抗系统测试仪器…….直接数字频率合成技术——DDS1971年，J.Tierney和C.M.Tader等人首先提出了DDS概念。随着DDS技术和VLSI的不断发展，DDS式频综的单片化在九十年代就已完成由于DDS芯片性能日趋完善，需求量激增，促成了许多DDS芯片生产厂家的出现：如美国的Sciteq、AnalogDevice、Qualcomm、StandfordTelecom、Harris及Synegy公司，法国的Omerga和Dassult公司等DDS技术发展现状相位累加器在A位频率控

2、制字FCW的控制下，以参考时钟频率fc为采样率，产生待合成信号的数字线性相位序列，将其高P位作为地址码通过正弦查询表ROM变换，产生S位对应信号波形的数字序列s(n)，再由数模转换器DAC将其转化为阶梯模拟电压波形s(t)，最后由具有内插作用的低通滤波器LPF将其平滑为连续的正弦波形作为输出相位累加器-正弦查询表-数模转换器-低通滤波器DDS工作原理需要的输出频点DDS输出频谱瞬时相位(t)和时间t成对应的关系，DDS就是利用这样的对应关系来实现频率合成的控制就可以控制不同的频率输出，而由频率控制字FCW决定为一个采样间隔t之间的相位增量设合成信号为：S(t)=cos(

3、t)，其中，(t)=2ftDDS工作原理分析数字相位轮盘——DigitalPhaseWheelA越大，相位增量越小，频率分辨率越高fc越大，取样时间增量越小，输出频率越高频率分辨率极高：由FCW=1可得分辨率Δf=fc/2A，A达到48位(AD9852)，使得分辨率极高(微Hz级)频率捷变很快：FCW的传输时间及以LPF为主的器件响应时间很短，使得高速DDS系统的频率切换时间可达ns级变频相位连续：FCW的改变实质是改变相位增长率，而相位本身保持不变，使得系统有良好的相参性易于控制、集成和实现功能扩展：改变ROM中存储的数据，可以实现任意波形输出杂波抑制差：DDS全数字结构带来了许多

4、优点，但正是由于这种结构以及寻址ROM时采用相位截断、DAC位数有限决定了DDS杂波抑制差的主要缺点输出频率低：受器件速度(特别是DAC)的限制，使得工作时钟频率fc较低(AD9858:1GHz)输出相对带宽很宽：0～40%fc(Nyquist带宽限制了DDS的输出上限)DDS的特点DDS的Nyquist带宽例如：fc＝100MHz、fo＝22.8MHz时的输出频谱。只有在nfc±fo的地方产生了离散输出谱线，如果增大fo，那么一阶镜频fc-fo将会朝着基频的方向逐渐靠拢；当fo=0.5fc时，二者重合；如果再继续增大基频将会导致一阶镜频落在Nyquist带宽内，无法恢复所需的频率。一般

5、将DDS的输出频率限制在0~0.4fc内，使一阶镜频尽量远离输出基频并且不要落在Nyquist通带内，这样可以降低输出滤波器的设计难度。DDS不但可以用来在雷达领域实现多点或线性调频频率源，还可以用在数字调制方面实现FSK、QPSK、8PSK等的调制，在扩频通信方面实现CDMA/FH工作方式及任意规律的跳频模式等。如:AD公司的AD9852、AD9854、AD9858可实现线性调频、正交输出及各种调制还有以DDS为核心的QPSK调制器AD9853，数字上变频器AD9856和AD9857并且AD公司的DDS芯片全都内置DAC，称为Complete-DDS。DDS技术的用途常见的DDS芯片实

6、物AD9850fc=125MHzA=32bitsAD9852fc=300MHzA=48bitsf=1uHzAD9858fc=1GHzA=32bitsf=0.23HzDDS器件设计工程师解决的问题提高DDS输出频率——提高时钟频率AD9858时钟频率1GHz，输出上限频率400MHz降低输出杂散应用DDS器件的工程师需做的工作扩频——提高DDS输出频率和工作带宽抑制杂散DDS需要解决的问题DDS本身的工作频率上限较低，无法满足工程应用。因此常结合其它手段扩展频率，如，倍频、锁相、上变频等直接倍频：面临的最大问题是杂散的恶化（按20lgN）；在宽带倍频中（DDS的相对带宽很宽），还可能遇

7、到其它次谐波落入工作带内，引起信号干扰结合锁相（PLL）：DDS仅提供PLL的参考信号，利用PPL的跟踪环路滤波作用可大大抑制近边带杂散，同时实现锁相倍频，但跳频过渡时间变长利用上变频：可将DDS的输出频率搬移到更高的微波频段。往往先将DDS的输出频率结合PLL倍频到微波频段后才行，否则，无法提取纯净的上倍频信号DDS面临的主要问题及应对措施工作频率：60±15MHz相噪：-124dBc/Hz@1kHz(在52.5MHz)杂散抑制：