鋁離子光頻標(biāo)中DDS信號源的研制.pdf

1、時間是物理學(xué)中的七個基本物理量之一，高精度的時間頻率標(biāo)準(zhǔn)在基礎(chǔ)物理研究以及導(dǎo)航通訊等領(lǐng)域都有著重要的作用。鋁離子光頻標(biāo)是目前國際上不確定度達(dá)到10-18的光頻標(biāo)之一，由于其黑體輻射頻移最小，是很有前途的一種光頻標(biāo)。
　　在鋁離子光頻標(biāo)的運行過程中，需要對其中的各路激光的頻率進(jìn)行精確控制。一般實驗上通過控制光路中聲光調(diào)制器上的射頻信號來實現(xiàn)激光頻率的控制。而在光頻標(biāo)中，由于需要對這些射頻信號進(jìn)行復(fù)雜且快速的操作，要求射頻信號源不僅具

2、有較高的頻率分辨率和穩(wěn)定性，且能夠?qū)崿F(xiàn)快速跳頻功能。而商用的射頻信號源或者壓控振蕩器不能滿足該需求，因此我們必須自主研制具有快速跳頻功能的信號源。
　　直接數(shù)字頻率合成器（Direct Digital Synthesizer DDS）具有頻率轉(zhuǎn)換速度快、頻率分辨率高、頻率切換中保持相位連續(xù)、易于實現(xiàn)多種調(diào)制功能、易于微處理器控制、相位噪聲低等優(yōu)點，并且基于DDS芯片的信號源是全數(shù)字化的，不僅性能優(yōu)越而且體積小。因此，本文開展了基于

3、DDS芯片的信號源的研究工作。
　　本文分別系統(tǒng)地介紹了基于AD9854的低頻DDS信號源和基于AD9914的高頻DDS信號源的研究工作，包括硬件電路的設(shè)計、制作以及程序控制，其中程序控制通過NI公司集成的Field-Programmable-Gate-Array(FPGA)板卡NI7856R來實現(xiàn)。最后對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，成功實現(xiàn)了這兩種信號源電路。對電路性能的測試結(jié)果表明基于AD9854信號源的最高輸出頻率為120MHz，其10M