基于DDS技術(shù)的高精度數(shù)控信號源設(shè)計

1、 基于DDS技術(shù)的高精度數(shù)控信號源設(shè)計作者:周遐, 金瑞, 曹云川作者單位:昆明冶金高等專科學(xué)校,云南,昆明,650033刊名: 昆明理工大學(xué)學(xué)報(理工版英文刊名:JOURNAL OF KUNMING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(SCIENCE ANDTECHNOLOGY年,卷(期:2009,34(5引用次數(shù):0次參考文獻(8條1.高吉祥.高頻電子線路M.北京:電子工業(yè)出版社,2007.2.韓志軍,沈晉源,王振波.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計M.北京:機械工業(yè)出版社,2005.3.王治剛.單片機應(yīng)用技術(shù)與實訓(xùn)M.北京:清華大學(xué)出版社,2004.4.高健.現(xiàn)代

2、通信系統(tǒng)M.北京:機械工業(yè)出版社,2004.5.盧孟夏,胡智娟,薛永毅,等.通信技術(shù)概論M.北京:高等教育出版社,2005.6.胡宴如.高頻電子線路M.北京:高等教育出版社,2004.7.AD公司.AD9851使用手冊Z,2005.8.趙佩華.單片機接口技術(shù)及應(yīng)用M.北京:機械工業(yè)出版社,2003.相似文獻(10條1.期刊論文康麗奎.楊景常.黃亮.王軍峰基于DDS的可程控高精度LCR測試儀-自動化儀表2009,30(10為了提高測量電感、電容、電阻的精度,設(shè)計了一種基于直接數(shù)字頻率合成DDS的可程控高精度LCR測試儀.該測試儀采用阻抗-相角法結(jié)合填充計數(shù)法來分別測量各參數(shù);其FPGA芯片則采用

3、DDS技術(shù),產(chǎn)生高頻率、高精度和高幅值穩(wěn)定度的正弦波激勵信號;同時,該測試儀還設(shè)計了用來實現(xiàn)儀器可程控的接口模塊.仿真結(jié)果表明,該測試儀大大提高了電感、電容、電阻等參數(shù)的測量精度,取得了很好的測量效果.2.期刊論文劉莉.王維.李鴻基于DDS的高精度信號源的設(shè)計-中國科技信息2006(10本文簡述了DDS的工作原理.提出了一種基于微處理器和AD9851芯片的信號發(fā)生器設(shè)計方法.詳細介紹了設(shè)計理念和設(shè)計步驟.通過在實驗室的實驗,得出了理想的數(shù)據(jù).具有一定的經(jīng)濟效應(yīng)和科技效應(yīng).3.期刊論文殷雷.金海軍.李映雪.余水寶.YIN Lei.JIN Haijun.LI Yingxue.YU Shuibao基

4、于DDS的高精度函數(shù)信號發(fā)生器的研制-現(xiàn)代電子技術(shù)2009,32(1基于直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS,采用單片機實現(xiàn)對DDS芯片AD9852的控制,提出一種高精度函數(shù)信號發(fā)生器的實現(xiàn)方案.重點介紹了單片機與AD9852的硬件接口電路、整個系統(tǒng)的軟件設(shè)計以及單片機中對48 b頻率控制字的處理方法.此方法在單片機程序設(shè)計中處理多于32 b的整型數(shù)據(jù)時具有借鑒意義.此系統(tǒng)具有高頻率、高精度的主要特點,且控制靈活方便,具有廣闊的應(yīng)用前景.4.學(xué)位論文殷雷基于DDS技術(shù)的高精度信號源設(shè)計2009函數(shù)信號發(fā)生器是電子電信科學(xué)領(lǐng)域和實驗室的常用設(shè)備之一,在教學(xué)、科研、生產(chǎn)、生物工程、遙控遙測等眾多領(lǐng)域都有著

5、廣泛的應(yīng)用。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,人們對信號源的頻率分辨率、頻率范圍、頻譜純度等提出越來越高的要求。而傳統(tǒng)的頻率合成方法設(shè)計的信號源在功能、精度等方面存在頻率精度低、分辨率不高、頻帶窄、輸出波形有限等缺陷和不足,不能滿足實際要求?；贒DS的高精度信號源就是根據(jù)函數(shù)信號發(fā)生器的這種使用現(xiàn)狀而設(shè)計研制的。 直接數(shù)字頻率合成(DDS技術(shù)是于二十世紀七十年代提出的一種新的頻率合成技術(shù)。DDS采用全數(shù)字的頻率合成方法,采用DDS技術(shù)設(shè)計的信號發(fā)生器具有極高的頻率分辨率和精確度,并具有頻率切換速度快、相位噪聲低、頻率切換時相位連續(xù)等優(yōu)點,克服了傳統(tǒng)模擬信號源的缺點和不足,是目前信號發(fā)生器研究的主要方向。本

6、設(shè)計以AD公司的直接數(shù)字頻率合成芯片AD9852為核心,以Philips公司的ARM7芯片LPC2138為控制芯片,觸摸屏作為人機交互界面,配以嵌入式操作系統(tǒng)C/OS-II,對高精度信號源進行設(shè)計。通過實驗說明,本設(shè)計輸出頻率帶寬可以達到0.001Hz50MHz,頻率分辨率0.001Hz,并具有很高的頻率精度與穩(wěn)定度。該信號源現(xiàn)已在浙江師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院本科生電子實驗室得到應(yīng)用,達到了電子教學(xué)與實驗的要求。 本文首先介紹了頻率合成技術(shù)的歷史及發(fā)展趨勢,分析了幾種主要的頻率合成原理,對其優(yōu)缺點進行了比較,并根據(jù)DDS技術(shù)的顯著優(yōu)點,最終確定了采用DDS技術(shù)研制高精度信號源。 然后對DDS的原理進行

7、了詳細闡述。主要包括DDS的組成結(jié)構(gòu)介紹,DDS的數(shù)學(xué)分析、頻譜分析和雜散分析,并給出了DDS技術(shù)在應(yīng)用設(shè)計中的雜散抑制方法。 本文接下來對信號源系統(tǒng)的研制方法進行了介紹。首先對系統(tǒng)中芯片的選取,系統(tǒng)整體的軟硬件設(shè)計進行了詳細的說明。然后分別對系統(tǒng)的軟件設(shè)計及硬件設(shè)計進行闡述。信號源系統(tǒng)的硬件模塊設(shè)計包括電源模塊、觸摸屏液晶硬件模塊、ARM7控制模塊、AD9852信號發(fā)生模塊以及低通濾波模塊等部分。系統(tǒng)軟件設(shè)計部分主要介紹了在C/OS-II系統(tǒng)下,信號源系統(tǒng)軟件操作功能的實現(xiàn),并創(chuàng)新性地設(shè)計了一種ARM7系統(tǒng)下48位頻率控制字的處理方法。 然后對信號源系統(tǒng)的調(diào)試分析進行了闡述。主要對信號源系統(tǒng)

8、的上電調(diào)試進行說明,并對頻率輸出信號進行了測試分析。同時給出了本設(shè)計中遇到的軟硬件問題的解決方案,以及對信號源系統(tǒng)進行改進的。 最后對全文進行了總結(jié),并對下一步工作進行了展望。5.期刊論文龐健濤基于DDS技術(shù)高精度移相器的實現(xiàn)-今日電子2002(12基于DDS技術(shù),采用大規(guī)模集成高速數(shù)字電路,在中頻實現(xiàn)高精度移相控制,再上變至C波段,從而完成對C波段射頻信號的高精度移相控制.研制結(jié)果表明,該移相器移相范圍為02,移相步進0.089,轉(zhuǎn)換時間小于1s,雜散優(yōu)于80dB,輸出相噪低.6.期刊論文江志浩.孫明珠.蔡德榮.JIANG Zhi-hao.SUN Ming-zhu.CAI De-rong高精

9、度DDS的FPGA資源優(yōu)化設(shè)計-微計算機信息2009,25(2DDS因其率轉(zhuǎn)換時間短,分辨率高,低相噪,輸出相位連續(xù)等特點,在全數(shù)字化結(jié)構(gòu)的雷達、通信系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用.本文首先介紹了DDS原理,提出據(jù). 7.學(xué)位論文 方紅斌 基于DDS技術(shù)的高精度,高穩(wěn)定度選頻電壓電流表的研制 1999 選頻電壓電流表是一種通用的電平測試儀表,主要功能是測量某一特定頻率的正弦波信號電平值,用于電力線以通道測量和載波機的調(diào)試,也可以用于 其它測試場,合繼電保護等.選頻電壓電流表通過選頻通道將特定頻率的有用信號從輸入信號中提取出來,并測量其電平值.選頻通道的核心部件是正弦波 發(fā)生器,它決定著整個選頻的精度和穩(wěn)

10、定性.AD7008具有程控調(diào)幅,調(diào)頻,調(diào)相,穩(wěn)定性好,精度高,功率低,體積小,與計算機接口方便等特點.設(shè)計中采用 新型數(shù)字合成正弦波發(fā)生器,以GMS97C51單片機為核心組成選頻振蕩器,成功地實現(xiàn)了自動掃頻功能;采用自動量程轉(zhuǎn)換技術(shù)對信號幅值進行測量,實現(xiàn)了 電平的等精度測量;測量頻率時采用了高,低頻自動換檔的方法,測頻范圍大大擴展,從200Hz到2MHz.另外,在改進的選頻表中,對顯示,鍵盤控制和其它的 重要功能模塊都進行了重新設(shè)計.如以數(shù)字控制代替模擬調(diào)節(jié),改變了過去使用電位器或者傳動機構(gòu)手動調(diào)節(jié)輸出信號頻率的方法;在顯示方式上,用液晶 顯示測量的輸入信號電平值,比模擬表頭顯示精度高.新型

11、選頻表不但具有優(yōu)越的性能,而且操作方便,其各項指標都遠遠超出了原有的產(chǎn)品. 8.期刊論文 魏郁梅.費元春 一種基于DDS和DSP的高精度相位測量模塊的實現(xiàn) -現(xiàn)代電子技術(shù)2003,26(23 介紹了一種高精度相位測量模塊的實現(xiàn)方法;該模塊以DSP作為控制和信號處理單元,控制兩路DDS分別產(chǎn)生發(fā)射信號和基準信號,通過調(diào)整基準信號相 位增量的方法,追蹤待測目標回波與基準信號的相位差.文中給出了具體的硬件實現(xiàn)方案和測試結(jié)果,并分析了影響相位差測量精度的因素. 9.期刊論文 李青鵬.路軍.李俊杰 基于單片機和DDS的高精度頻率信號實現(xiàn) -電子工程師2002,28(9 介紹了專用DDS芯片AD9854的

12、特性和工作原理,敘述了利用該芯片設(shè)計高精度頻率信號發(fā)生器的簡易方法,并給出了MCS51系列單片機與AD9854的硬件 接口設(shè)計和軟件編程方法. 10.學(xué)位論文 童鍵 基于DDS的高精度信號源的設(shè)計與研究 2007 本文設(shè)計開發(fā)基于直接數(shù)字合成(Direct Digital Synthesis,DDS技術(shù)的高性能,高精度的信號源. 全文主要內(nèi)容包括如下幾個方面: 1.經(jīng)過對信號源設(shè)計技術(shù)的研究,分析并指出傳統(tǒng)設(shè)計方法的局限性,闡述了DDS技術(shù)在信號發(fā)生器中應(yīng)用的優(yōu)勢. 2.闡述了性能價格比較高 的AD9850直接數(shù)字頻率合成器芯片的基本原理和性能特點,并用其研制015MHz的信號源.根據(jù)課題的要求,給出了基于DDS技術(shù)的信號源設(shè)計的總體方 案,設(shè)計開發(fā)了基于DDS的硬件系統(tǒng),給出了整個系統(tǒng)的硬件原理圖,詳細論述了系統(tǒng)中MCU主控模塊,電源模塊,采樣保持與A/D轉(zhuǎn)換模塊,低通濾波模 塊,輸入輸出模塊,顯示模塊等的組成原理和設(shè)計實現(xiàn)方法. 3.給出了軟件設(shè)計的總體思想,根據(jù)軟件方案并結(jié)合硬件電路,給出了總體以及幾 個子模塊的流程圖,用MCS-51匯編語言編制相應(yīng)程序. 4.對軟件進行調(diào)試并進行仿真測試,給出了頻率為1MHz和10MHz時的正弦