【摘要】：頻率合成(Frequency Synthesis)也稱頻率綜合,指在頻率域中線性運算有較好頻率穩(wěn)定度和精確度的參考源,合成具有相同指標的離散頻率的過程。實現(xiàn)頻率合成的電路系統(tǒng)稱為頻率合成器。在現(xiàn)代電子系統(tǒng)或設備中,頻率合成器是重要組成部分,它作為發(fā)射機的激勵信號源或接收機的本地振蕩器應用在航空航天和通信等設備中,作為干擾信號發(fā)生器應用在電子對抗設備中,作為標準信號源應用在測試設備中。頻率合成技術主要分為三類:直接模擬頻率合成、鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(Direct Digital Synthesizer,DDS)。因為具有易于集成、跳頻速度快、頻率分辨率高、頻率切換時相位連續(xù)等優(yōu)點,DDS成為設計實現(xiàn)頻率合成器的優(yōu)選方案。但是,隨著科技的發(fā)展和技術的進步,現(xiàn)代電子系統(tǒng)或設備對頻率合成器輸出信號的指標要求越來越高,傳統(tǒng)DDS頻率合成方法的弊端也逐漸顯現(xiàn)。例如,不能準確合成某些特殊頻點、輸出頻率信號雜散比較大等。本文對傳統(tǒng)DDS頻率合成方法提出改進,研制基于FPGA(Field Programmable Gate Array,FPGA)的頻率合成器,主要工作如下:(1)設計實現(xiàn)了基于FPGA的DDS頻率合成器,為驗證本文中提出的DDS改進方法提供了測試實驗平臺。(2)針對傳統(tǒng)DDS的相位截斷帶來的頻率誤差,提出一種復合頻率控制字的精確DDS方法。該方法調節(jié)相位累加器的累加方式,增加輸出頻率信號的可控性,提高信號準確度。(3)針對傳統(tǒng)DDS中ROM幅值量化引入的雜散噪聲干擾,提出一種分段線性逼近的量化雜散抑制方法。該方法通過ROM中有限的幅值計算出量化丟失的部分幅值信息,提高ROM中幅值量化度,對雜散進行有效抑制。仿真和實測實驗結果充分證明了本文提出的方法有提高信號準確度和雜散抑制度的作用。相對于傳統(tǒng)DDS合成方法,改進方法在保證合成信號穩(wěn)定度的基礎上,將準確度提高了三個數(shù)量級(合成頻率的相對頻率偏差約為2.0E-12),將諧波雜散抑制了26dBm。
【圖文】：

率合成技術成技術是由一組晶振組成，，所需要輸出的頻點個復雜的操作過程，所合成頻率的穩(wěn)定度和準確度與外圍電路有關系。這種技術很快被相干合成法被稱為第一代頻率合成技術。直接模擬頻率合成的方法對一個或幾個參考頻率源經(jīng)過加和減等運過濾波器得到所需的頻率信號[3]，如圖 1 所示。合成技術一般合成單一頻率，當需要合成其他相過程較為復雜。其輸出信號的準確度和穩(wěn)定度一接模擬頻率合成技術具有頻率轉換時間短、相位積大、雜散多且難以抑制、結構復雜、成本及功

直接數(shù)字頻率合成技術（DDS）的出現(xiàn)，改變了 RC、LC 自激振蕩的傳統(tǒng)頻式，改進了直接模擬頻率合成和間接頻率合成的部分弊端，使頻率信號領域的發(fā)展。DDS 頻率合成技術具有頻率轉換時間短、相位分辨率高、可靠性調試等優(yōu)勢，是一種具有里程碑式的技術。本章將介紹 DDS 的基本原理、件結構、頻率合成信號的主要評價指標和探索提高 ROM 存儲效率的方法。 DDS 的基本原理直接數(shù)字頻率合成技術是在數(shù)字信號處理的基礎上，根據(jù)正弦函數(shù)的數(shù)學原定圓中相位與幅值有一一映射的關系，得到頻率合成方式。在實際操作時，累加器以時鐘速率遞歸求和頻率控制字，借助查找表的方式獲取信號的瞬時率[17]。該瞬時值是 DDS 根據(jù)相關參數(shù)處理后的數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)到模擬信號，模擬信號經(jīng)過濾波等得到光滑的正弦波信號。為了更直觀地S 頻率合成的原理，我們以正弦波產(chǎn)生的過程為例，描述 DDS 頻率合成過程
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN74

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉永順;許樹玲;;淺談頻率合成技術及其發(fā)展[J];安陽師范學院學報;2006年02期

2 王化深;蔣煥文;;直接數(shù)字式頻率合成的噪聲分析[J];北方交通大學學報;1987年04期

3 雷厲;;鎖相頻率合成式立體聲調頻器的分析與設計[J];電訊技術;1988年04期

4 金鋼;;鎖相環(huán)頻率合成方式的彩電數(shù)字調諧系統(tǒng)[J];電視技術;1989年01期

5 王自力;S波段頻率合成源的研制[J];安徽大學學報(自然科學版);2004年03期

6 彭煒,陳世偉;直接數(shù)字式頻率合成的相位抖動分析[J];指揮技術學院學報;1996年02期

7 王廷堯;數(shù)字頻率合成的簡易方法[J];電子技術應用;1980年04期

8 胡展威;;一種寬頻率合成模塊的研究與實現(xiàn)[J];電子測試;2019年13期

9 陳曉鵬;;一種S波段低相噪捷變頻率合成方法[J];電子世界;2014年10期

10 成華強;;鎖相環(huán)在捷變頻率合成中的應用[J];電子質量;2010年07期

相關會議論文 前10條

1 李偉;凌偉;白軼榮;辛義磊;;一種頻率合成模塊的設計和實現(xiàn)[A];2014年全國電磁兼容與防護技術學術會議論文集（上）[C];2014年

2 李偉;凌偉;白軼榮;辛義磊;;一種頻率合成模塊的設計和實現(xiàn)[A];2014年全國軍事微波技術暨太赫茲技術學術會議論文集（一）[C];2014年

3 管弘;紀華;汪海勇;紀晨華;黃麗芳;龍程;宋偉霖;;1MHz～26.5GHz寬帶頻率合成信號源[A];2003'全國微波毫米波會議論文集[C];2003年

4 紀晨華;黃麗芳;龍程;王健輝;;1MHz～26.5GHz寬帶頻率合成信號源調制源技術的探討[A];2003'全國微波毫米波會議論文集[C];2003年

5 張顯滿;;利用聲體波器件實現(xiàn)頻率合成[A];1991年全國微波會議論文集（卷Ⅱ）[C];1991年

6 劉昌錦;岳偉甲;樂群;;頻率合成技術研究綜述[A];武漢(南方九省)電工理論學會第22屆學術年會、河南省電工技術學會年會論文集[C];2010年

7 紀晨華;劉同賀;紀華;;1MHz～26.5GHz寬帶頻率合成信號源ALC穩(wěn)幅技術的探討[A];2003'全國微波毫米波會議論文集[C];2003年

8 周東明;盧中昊;李高升;何建國;;P波段瞬態(tài)極化雷達頻率合成控制組件設計[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2009年

9 方立軍;馬駿;龔曉凌;;雷達低噪聲鎖相頻率合成[A];中國電子學會第七屆學術年會論文集[C];2001年

10 謝海軍;蔡竟業(yè);;∑-△調制技術在頻率合成中的應用[A];2008年中國西部青年通信學術會議論文集[C];2008年

相關重要報紙文章 前9條

1 浙江 陳軍偉;自制寬頻帶頻率合成尋呼碼發(fā)生器[N];電子報;2002年

2 四川 楊虹;ZN-0112調頻立體聲發(fā)射機及鎖相環(huán)頻率合成單元電路剖析[N];電子報;2002年

3 山西 劉國信;如何選用電視頻道增補器[N];電子報;2000年

4 貴州 曾旭;數(shù)字調諧收音機檢修兩則[N];電子報;2003年

5 貴州·曾旭;我用SED-ECL88C數(shù)調收音機[N];電子報;2002年

6 湖北 蘇林 蘇凡珍;自制手持式頻率合成 數(shù)字調諧式調頻接收機[N];電子報;2005年

7 ;我國光鐘研制取得突破[N];中國高新技術產(chǎn)業(yè)導報;2004年

8 王開福;練好內功 三年大踏步[N];中國電子報;2004年

9 廣東 何李鑫;MTK芯片組手機電路原理與檢修(6)[N];電子報;2009年

相關博士學位論文 前3條

1 郭廣坤;高穩(wěn)微波合成與頻率傳遞及其在雙基地SAR雷達中的應用[D];電子科技大學;2019年

2 陳海琴;光學頻率合成關鍵技術研究[D];華東師范大學;2014年

3 陳大海;中頻數(shù)字收發(fā)信機的研究與系統(tǒng)實現(xiàn)[D];電子科技大學;2008年

相關碩士學位論文 前10條

1 李昌隆;基于FPGA的DDS精確頻率合成方法研究[D];西北大學;2019年

2 袁慧;高性能單頻頻率合成源[D];中國科學院大學(中國科學院上海應用物理研究所);2019年

3 宋嵩;星載可配置輸出頻率的X波段載波源研究[D];中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心);2019年

4 陳學智;光學頻率合成與自動化控制研究[D];華東師范大學;2019年

5 楊昕;S波段頻率合成技術[D];電子科技大學;2018年

6 黃杰銘;X波段頻率合成源技術研究[D];電子科技大學;2016年

7 陳凌云;C波段頻率合成源的研制[D];南京理工大學;2005年

8 許劍;短波段頻率合成與遠程控制技術研究[D];南京理工大學;2016年

9 崔志偉;小型低相位噪聲毫米波頻率合成源技術研究[D];電子科技大學;2005年

10 葉忠彬;基于FPGA的數(shù)字頻率合成系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2011年

本文編號：2608557