2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、直接數(shù)字頻率合成器在通信調(diào)制器中的應用直接數(shù)字頻率合成器在通信調(diào)制器中的應用鄒濤,張翠,田新廣,張爾揚(國防科技大學電子工程學院,湖南長沙410073)1引言頻率源是雷達、通信、電子對抗與電子系統(tǒng)實現(xiàn)高性能指標的關鍵,很多現(xiàn)代電子設備和系統(tǒng)的功能都直接依賴于所用頻率源的性能,因此頻率源被人們喻為眾多電子系統(tǒng)的“心臟”。而當今高性能的頻率源均通過頻率合成技術來實現(xiàn)。傳統(tǒng)的頻率合成器有直接頻率合成器和鎖相環(huán)兩種。直接頻率合成方法具有頻率轉換

2、時間短、近載頻相位噪聲性能好等優(yōu)點,但由于采用大量的倍頻、分頻、混頻和濾波環(huán)節(jié),導致直接頻率合成器結構復雜、體積龐大、成本高,而且容易產(chǎn)生過多的雜散分量,難以達到較高的頻譜純度。鎖相環(huán)式頻率合成器具有很好的窄帶跟蹤特性,可以很好地選擇所需頻率的信號,抑制雜散分量,并且避免了大量的濾波器,有利于集成化和小型化。但由于鎖相環(huán)本身是1個惰性環(huán)節(jié),鎖定時間較長,故頻率轉換時間較長。除此之外,由模擬方法合成的正弦波的參數(shù),如幅度、頻率和相位都很難

3、控制。直接數(shù)字式頻率合成(DirectDigitalFrequencySynthesis,簡稱DDS或DDFS)是近年來發(fā)展起來的1種新的頻率合成技術。它將先進的數(shù)字處理理論與方法引入信號合成領域,標志著第三代頻率合成技術的出現(xiàn)。其主要優(yōu)點是相對帶寬很寬、頻率轉換時間極短(可小于20ns)、頻率分辨率很高(典型值為0.001Hz)、全數(shù)字化結構便于集成、輸出相位連續(xù)、頻率、相位和幅度均可實現(xiàn)程控。因此,能夠與計算機緊密結合在一起,充分發(fā)

4、揮軟件的作用。DDS技術的實現(xiàn)完全是高速數(shù)字電路DA變換器集合的產(chǎn)物。由于集成電路速度的限制,目前DDS的上限頻率還不能做得很高。但GaAs(砷化鎵)材料在集成電路中的應用,使得DDS上限頻率不夠高的缺陷正在不斷地被克服。作為應用,現(xiàn)在已有DDS產(chǎn)品用于接收機本振、信號發(fā)生器、通信系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)等,特別是跳頻通信系統(tǒng)。2DDS的工作原理當K=1時,即是上述原理分析中的情況,輸出合成波形的取值依次為x(1)x(2)…x(100)x(1)x

5、(2)…x(100)…,所以fO=KfC100=fC100;當K=2時,輸出合成波形的取值依次為x(1)x(3)…x(99)x(1)x(3)…x(99)…,所以fO=KfC100=2fC100。對于計數(shù)容量為2N的相位累加器和具有M個相位取樣的正弦波波形存儲器,若頻率控制字為K,則DDS系統(tǒng)輸出信號的頻率為fO=fCK2N,而頻率分辨率為Δf=fOmin=fC2N。2.2相位-幅值轉換用相位累加器輸出的數(shù)據(jù)作為取樣地址,對正弦波波形存儲

6、器進行相位-幅值轉換,即可在給定的時間上確定輸出的波形幅值。2.3數(shù)模轉換及低通濾波器DAC將數(shù)字量形式的波形幅值轉換成所要求合成頻率的模擬量形式信號,低通濾波器用于濾除不需要的取樣分量,以便輸出頻譜純凈的正弦波信號。按照Nyquist準則,最高輸出頻率可達0.5fC。但考慮到實際低通濾波器性能的限制,實際最高輸出頻率一般取為40%fC。3特點及性能分析由工作原理可知,DDS具有相對帶寬很寬,頻率轉換時間極短(可小于20ns),頻率分辨

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