高精度高分辨率DDS的研究與設(shè)計(jì).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(diǎn)，廣泛應(yīng)用在空間通信、雷達(dá)測(cè)量、無線電定位、衛(wèi)星導(dǎo)航和數(shù)字通信等先進(jìn)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(jì)的瓶頸。隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)對(duì)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(shí)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(duì)DDS進(jìn)行性能分析，借助傅立葉級(jí)數(shù)分析方法和頻譜分析對(duì)相位截?cái)嗾`差、幅度量化誤差以及DAC轉(zhuǎn)換誤差引起的雜散進(jìn)行分析，推導(dǎo)出各個(gè)誤差與DDS的SFDR性能之間的關(guān)系表達(dá)式，并使用MATLAB進(jìn)行仿真驗(yàn)證，為DDS的設(shè)計(jì)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(duì)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(yàn)證，這些研究對(duì)高精度高分辨率DDS的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)和導(dǎo)向。
　　 (3)針對(duì)DDS設(shè)計(jì)的核心模塊——相幅轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了深入的研究，特別是對(duì)目前比較先進(jìn)的幾種相幅轉(zhuǎn)換方法及其DDS結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)介紹和仿真驗(yàn)證。本研究充分了解和掌握了近些年DDS設(shè)計(jì)的相關(guān)水平，為進(jìn)一步的DDS研究開發(fā)提供了實(shí)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(shí)現(xiàn)了高精度高分辨率的DD

4、S設(shè)計(jì)。本課題研究的新的相幅轉(zhuǎn)換方法是一種結(jié)合正弦對(duì)稱性和線性+多項(xiàng)式近似的ROM壓縮方法。其中，正弦對(duì)稱性邏輯處理模塊能起到4∶1的ROM壓縮性能，而線性+多項(xiàng)式逼近模塊最大能獲得219∶1的壓縮性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的基于線性+多項(xiàng)式近似的相幅轉(zhuǎn)換方法及其DDS設(shè)計(jì)最大能節(jié)省221的ROM容量，為實(shí)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(chǔ)ROM，大大地減小了D