高精度高分辨率DDS的研究與設(shè)計.pdf

1、直接數(shù)字頻率合成(DDS)是繼直接式和鎖相式頻率合成技術(shù)之后的新一代頻率合成技術(shù)，具有頻率分辨率高、頻率變換速度快、相位可連續(xù)線性變化等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在空間通信、雷達測量、無線電定位、衛(wèi)星導(dǎo)航和數(shù)字通信等先進的電子系統(tǒng)中。傳統(tǒng)基于查找表的DDS結(jié)構(gòu)ROM巨大功耗及讀取速度的限制是高性能DDS設(shè)計的瓶頸。隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)對頻率合成技術(shù)提出越來越高的要求，高速、高精度和高頻率分辨率的頻率合器的實現(xiàn)將是頻率合成技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo)。論文的主要工

2、作如下:
　　 (1)從理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)的角度詳細(xì)介紹了直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)的原理及其結(jié)構(gòu)。建立仿真模型對DDS進行性能分析，借助傅立葉級數(shù)分析方法和頻譜分析對相位截斷誤差、幅度量化誤差以及DAC轉(zhuǎn)換誤差引起的雜散進行分析，推導(dǎo)出各個誤差與DDS的SFDR性能之間的關(guān)系表達式，并使用MATLAB進行仿真驗證，為DDS的設(shè)計提供了有力的理論支持。
　　 (2)根據(jù)DDS雜散起因及其特性，針對性地描述了幾種抑制D

3、DS雜散的經(jīng)典方法并依次做了分析和驗證，這些研究對高精度高分辨率DDS的設(shè)計提供了依據(jù)和導(dǎo)向。
　　 (3)針對DDS設(shè)計的核心模塊——相幅轉(zhuǎn)換器進行了深入的研究，特別是對目前比較先進的幾種相幅轉(zhuǎn)換方法及其DDS結(jié)構(gòu)進行了詳細(xì)介紹和仿真驗證。本研究充分了解和掌握了近些年DDS設(shè)計的相關(guān)水平，為進一步的DDS研究開發(fā)提供了實例參考。
　　 (4)創(chuàng)新性地提出了一種高壓縮比相幅轉(zhuǎn)換方法，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了高精度高分辨率的DD

4、S設(shè)計。本課題研究的新的相幅轉(zhuǎn)換方法是一種結(jié)合正弦對稱性和線性+多項式近似的ROM壓縮方法。其中，正弦對稱性邏輯處理模塊能起到4∶1的ROM壓縮性能，而線性+多項式逼近模塊最大能獲得219∶1的壓縮性能。實驗結(jié)果表明，本文提出的基于線性+多項式近似的相幅轉(zhuǎn)換方法及其DDS設(shè)計最大能節(jié)省221的ROM容量，為實現(xiàn)高精度高分辨率DDS提供了有利的依據(jù)。在保證相同輸出波形性能的情況下有效地壓縮了傳統(tǒng)DDS結(jié)構(gòu)中的波形存儲ROM，大大地減小了D