一种基于AD9854的BPSK信号产生设计_裴少俊1

【AD9854芯片介绍】 AD9854是一款高性能的直接数字频率合成器（DDS），由美国ADI公司制造。它具有高达300MHz的系统时钟频率，适用于各种调制方式，如FSK（频率移键控）、BPSK（二进制相移键控）和AM（幅度调制）。该芯片内部集成了两个12位的数字模拟转换器（DAC），可以产生高质量的模拟信号。此外，AD9854还配备了超高速比较器、4至20倍的可编程参考时钟倍频器，以及两个48位的可编程频率寄存器，这些特性使其在信号生成和调制方面具有很高的灵活性。 【BPSK信号产生原理】 BPSK是一种最基本的数字调制技术，通过改变载波的相位来表示二进制信息。在BPSK系统中，载波的相位取0度或180度，分别代表二进制的“0”和“1”。在基于AD9854的BPSK信号产生设计中，FPGA（现场可编程门阵列）用于控制AD9854的各寄存器，从而实现相位和频率的精确控制。 【系统设计】 1. **外部电路构建**：为了生成BPSK信号，需要搭建包括AD9854在内的外围电路。这通常涉及到电源供电、时钟输入、数据接口以及滤波和放大电路。滤波器用于清除不需要的杂散信号，放大器则确保信号达到发射所需的功率水平。 2. **寄存器配置**：AD9854内部的多个寄存器需要根据BPSK的要求进行设置。例如，频率控制字决定了输出信号的频率，相位控制字则决定了载波相位的变化。这些控制字通常由FPGA计算并写入相应的寄存器。 3. **幅度、相位、频率控制**：BPSK信号的幅度通常保持恒定，重点在于相位的切换。频率控制字用于设置DDS的输出频率，而相位控制字则决定每次状态变化（0到1或1到0）时载波相位的跳跃。FPGA通过计算适当的控制字，可以精确控制BPSK信号的生成。 4. **实例验证**：在实际设计中，会给出一个具体的BPSK信号生成实例，通过实验验证设计的正确性。这可能包括测量输出信号的频率、相位精度以及误码率等指标，确保生成的BPSK信号符合通信标准。 【软件无线电技术】 软件无线电技术是现代通信系统中的一个重要概念，它强调通过软件来实现信号处理功能，而非传统的硬件实现。在本设计中，FPGA作为软件无线电的一部分，负责控制AD9854以生成BPSK信号，体现了这一技术的灵活性和可编程性。 【总结】 基于AD9854的BPSK信号产生设计提供了一种高效的方法来实现数字调制，尤其是在中频信号处理中。通过FPGA的控制，AD9854可以方便地生成BPSK信号，减少了对高速数字上变频和复杂数据线布局的需求。这种设计不仅降低了硬件设计的复杂性，也提高了系统的可配置性和适应性，为现代通信系统提供了经济且灵活的解决方案。