信號(hào)源及DDS雜散分析

目  錄

中文摘要……………………………………………………………………………………………1
前言…………………………………………………………………………………………………1
1 模擬信號(hào)源與DDS系統(tǒng)性能特點(diǎn)比較…………………………………………………………1
1.1 模擬信號(hào)源的類型及特性…………………………………………………………………1
1.1.1 RC正弦波振蕩電路……………………………………………………………………1
1.1.2 LC正弦波振蕩電路……………………………………………………………………2
1.1.3 石英晶體振蕩器 ……………………………………………………………………3
1.2 DDS系統(tǒng)原理及特性………………………………………………………………………4
1.3 兩者比較……………………………………………………………………………………5
2 DDS的雜散來(lái)源…………………………………………………………………………………6
2.1 相位截?cái)嗾`差分析………………………………………………………………………7
2.2 幅度量化誤差分析……………………………………………………………………9
3 對(duì)于DDS雜散信號(hào)抑制的分析………………………………………………………………10
3.1 ROM幅度表壓縮………………………………………………………………………10
3.2 加擾技術(shù)……………………………………………………………………………… 11
3.3 改進(jìn)的DDS電路結(jié)構(gòu)………………………………………………………………… 13
結(jié)論………………………………………………………………………………………………14
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………………15
英文摘要…………………………………………………………………………………………15
致謝 ………………………………………………………………………………………………16

 

信號(hào)源及DDS雜散分析
 

摘要：信號(hào)源是電子系統(tǒng)中重要的組成部分。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)信號(hào)源的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的模擬信號(hào)源已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，而直接數(shù)字合成技術(shù)的出現(xiàn)，給現(xiàn)代電子技術(shù)帶來(lái)了新的生機(jī)。但因其數(shù)字化本身的特點(diǎn)，仍存在輸出頻帶范圍有限，輸出雜散大的缺點(diǎn)。因此，解決這方面的問(wèn)題就顯得尤為重要。本文分析了DDS系統(tǒng)與模擬信號(hào)源系統(tǒng)的電路特征，研究了它們各自的性能特點(diǎn)，并對(duì)兩者進(jìn)行了比較；探討了DDS雜散的來(lái)源，主要來(lái)源有3個(gè)：相位截?cái)嗾`差，幅度量化誤差和數(shù)模轉(zhuǎn)換器的非理想特性；重點(diǎn)對(duì)DDS的相位截?cái)嚯s散信號(hào)和幅度量化雜散信號(hào)進(jìn)行了分析，得到1些關(guān)于其頻譜特征和雜散水平的規(guī)律性結(jié)論，并提出了相應(yīng)的抑制雜散的方法。
關(guān)鍵詞：直接數(shù)字頻率合成；模擬信號(hào)源；相位截?cái)�；幅度量化；雜散抑制
Siganal Source and the Analysis of DDS Spur
 

Abstract: The signal source is an important part in the electronic system. Along with continuous development of the electronic technical, the request of the signal source is more and more high and the traditional simulant signal source cound’t satisfy the request any more. The emergence of direct digital frequency synthesis has brought much vitality for modern electronic science and technology. But because of the numeral characteristics by itself, the DDS still has the weakness of limited scope for the equency broad and miscellaneous spur. Therefore, the problem to resolve this aspect seems to be much importance. This article analyzes characteristic of DDS and simulant signal source system, studys their function characteristics and carries on the comparison to both while the analysis of DDS is more in detail. There are three main sources of spurious signal in DDS: the truncation of the phase accumulator bits in the sine ROM, the finite precision of the sine samples stored in the ROM, and the digital to analog conversion. In this article the front two are emphatically studyed to get some regular conclusion referring to its frequency chart characteristic and spur level. At the end, corresponding technique to reduce the spur is introduced.
Key words: the direct digital frequency synthesis; simulant signal source; phase truncation; quantization of rank ; reduction of spur.

前言
高精度的信號(hào)源在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中占有10分重要的地位,它是進(jìn)行科學(xué)研究、開發(fā)研制新產(chǎn)品、各種測(cè)試和實(shí)驗(yàn)必不可少的工具之1，在通信、電子、控制、雷達(dá)、測(cè)量、教學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用10分廣泛。1般要求頻率穩(wěn)定度高，大的功率輸出動(dòng)態(tài)范圍，良好的輸出頻率響應(yīng)，應(yīng)具有調(diào)制功能，頻譜純度高，頻率、相位、幅度可程控，精度高等特點(diǎn)。因此傳統(tǒng)的模擬信號(hào)源已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，而直接數(shù)字合成技術(shù)（Direct Digital Frequency Synthesis簡(jiǎn)稱DDS或DDFS）的應(yīng)用，產(chǎn)生了全數(shù)字化的信號(hào)源，以數(shù)字為基礎(chǔ)的程控化、智能化的信號(hào)源，不僅性能指標(biāo)有了質(zhì)的飛躍，功能也更為強(qiáng)勁，操作更加簡(jiǎn)便。
DDS技術(shù)是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的1種新型的頻率合成技術(shù),它具有頻率改變速度快、頻率分辨率高、相位連續(xù)以及可靈活產(chǎn)生波形等特點(diǎn)。近幾年超高速數(shù)字電路的發(fā)展以及對(duì)DDS的深入研究，DDS的最高頻率以及噪聲性能已達(dá)到相當(dāng)高的水平。隨著這種頻率合成技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于通訊、導(dǎo)航、雷達(dá)、遙控遙測(cè)、電子對(duì)抗以及現(xiàn)代化的儀器儀表工業(yè)等領(lǐng)域。但因其數(shù)字化本身的特點(diǎn)，仍存在輸出頻帶范圍有限，輸出雜散大的缺點(diǎn)。因此，解決這方面的問(wèn)題就顯得尤為重要。

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