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dds技术的优点,dds技术是什么

发布时间:2024-04-08 18:18:03编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对dds技术的优点,dds技术是什么不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

dds技术的优点,dds技术是什么

dds简介:DDS是直接数字频率合成器的缩写,是一项关键的数字技术。与传统的频率合成器相比,DDS具有成本低、功耗低、分辨率高、转换时间快等优点。它广泛应用于电信和电子仪器领域,是实现设备全数字化的关键技术。

DDS芯片主要包括频率控制寄存器、高速相位累加器和正弦计算器(如Q2220)。频率控制寄存器可以以串行或并行方式加载并寄存用户输入的频率控制码;相位累加器根据dds频率控制码在每个时钟周期进行相位累加,得到相位值;正弦计算器计算相位值的数字正弦波幅度(芯片通常通过查表得到)。

DDS芯片的输出通常是数字正弦波,因此需要高速D/A转换器和低通滤波器才能得到可用的模拟频率信号。

此外,有些DDS芯片还具有调幅、调频、调相功能,片内有D/A转换器(如AD7008)。dds的优点:频率分辨率高,输出频点多,可达2的n次方(n为相位累加器的位数);频率切换速度快,DDS是开环系统,没有任何反馈环节,所以频率切换时间极短,可以达到ns量级;频率切换时相位连续;可以输出宽带正交信号;输出相位噪声低,可以改善参考频率源的相位噪声;

可以产生任何波形;全数字实现,易于集成,体积小,重量轻。信号源在各行各业的测试应用中起着极其重要的作用。然而,信号源的类型有很多种,不同类型的信号源具有不同的功能和特性,适用于许多不同的应用。波形发生器、函数发生器、射频信号源和基本模拟输出模块。在信号源中使用DDS技术已经逐渐成为当前测试测量行业的主流做法。

DDS的工作原理错误!未找到参考源。是DDS的内部结构图,主要分为三个部分:相位累加器、相位幅度转换和数模转换器(DAC)。相位累加器是正弦波。虽然它的振幅不是线性的,但它的相位是线性增加的。DDS利用这一特性产生正弦信号。如图2所示,根据DDS频率控制字的位数n,将平均360度分成n等份2。图2,相位累加器的原理

假设系统时钟为Fc,输出频率为Fout。每次旋转360 /2N的角度,可以产生频率为Fc/2N的正弦波。那么只要选择合适的频率控制字M使得Fout/Fc=M/2N,就可以得到所需的输出频率Fout。

Fout=Fc*M/2N,相位幅度由相位累加器转换。我们得到了合成Fout频率对应的相位信息,然后相位幅度转换器将0 ~ 360的相位转换成对应相位的幅度值。例如,当选择DDS作为2V p-p的输出时,45对应的幅度值为0.707V,以二进制形式发送到DAC。这种相位到幅度的转换是通过查表来完成的。

DAC输出的代表幅度的二进制数字信号送到DAC,转换成模拟信号输出。注意,DAC位数不影响输出频率的分辨率。输出频率的分辨率由频率控制字的位数决定。

直接数字频率合成(DDS)是一种先进的全数字频率合成技术,具有多种数字调制能力(如相位调制、频率调制、幅度调制和I/Q正交调制),已广泛应用于通信、导航、雷达、电子战等领域。在本项目中,光栅传感系统高频并行解调算法的FPGA实现采用了我们的光纤通信模块中的DDS。我们通过FPGA实现了DDS的功能。1971年,美国学者J.Tierney等人写了一个数字频率。

合成器是第一篇提出频率合成新原理的论文,采用全数字技术,从相位概念直接合成所需波形。受限于当时的技术和器件水平,其性能指标无法与现有技术相比,因此一直没有得到重视。

近10年来,随着微电子技术的飞速发展,直接数字频率合成(DDS或DDFS)发展迅速,由于其优越的性能和不同于其他频率合成方法的特点,成为现代频率合成技术的领导者。

具体体现在相对宽带宽、变频时间短、频率分辨率高、输出相位连续、宽带正交信号等调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方便等方面,具有较高的性价比。

DDS的基本原理和性能特点DDS的基本原理是利用采样定理,通过查表产生波形。DDS有多种结构,其基本电路原理如图所示。

相位累加器由n位加法器和n位累加寄存器级联而成。每当时钟脉冲fs到来时,加法器将频率控制字k与累加寄存器输出的累加相位数据相加,并将相加结果送到累加寄存器的数据输入端。累加寄存器将最后一个时钟脉冲后加法器产生的新相位数据反馈到加法器的输入端,使加法器在下一个时钟脉冲下能继续与频率控制字K相加。

这样,相位累加器在时钟的作用下,不断对频率控制字进行线性相位累加。可以看出,相位累加器每输入一个时钟脉冲就累加一次频率控制字,相位累加器输出的数据就是合成信号的相位,相位累加器的溢出频率就是DDS输出的信号频率。

相位累加器输出的数据作为波形存储器(ROM)的相位采样地址,这样就可以通过查找表找到波形存储器中存储的波形采样值(二进制码),完成相位到幅度的转换。波形存储器的输出被送到D/A转换器,D/A转换器将数字形式的波形幅度转换成所需合成频率的模拟信号。低通滤波器用于滤除不必要的采样成分,从而输出频谱纯净的正弦波信号。

DDS在相对带宽、变频时间、高分辨率、相位连续性、正交输出、集成度等一系列性能指标上远远超过传统频率。

以上知识分享希望能够帮助到大家!