基于DDS技术正弦信号发生器的设计

基于DDS技术正弦信号发生器的设计 DDS（Direct Digital Synthesis）技术是一种新的全数字的频率合成原理，它直接从相位出发合成所需的波形。DDS技术的主要特点是频率切换速度快、频率分辨率高、相位可连续线性变化、生成的正弦／余弦信号正交特性等。 DDS基本工作原理DDS主要由相位累加器、波形存储器、数模转换器、低通滤波器构成。其中，相位累加器由N位加法器与N位累加寄存器级联构成。相位累加器的输入是相位增量B△θ，而B△θ与输出频率fout的关系是：B△θ=2N·(fout／fclk)。频率字输入经过一组同步寄存器，使得当频率字改变时不会干扰相位累加器的正常工作。 正弦频率源设计基于DDS技术的正弦信号发生器和任意序列信号发生器。正弦ROM查找表完成fsin(Bθ)的查表转换，它的输入是相位调制器的输出，事实上就是ROM的地址值，输出送往D／A，转化成模拟信号。 任意序列信号发生器设计要实现数字调制，正弦频率源模块还需要产生序列信号，如伪随机序列，其在扩频通信系统中起着十分关键的作用。因此，序列发生器也是正弦频率源模块的重要组成部分。本文设计的序列信号发生器为一任意序列信号发生器，它能任意产生我们所需要的序列信号，具有更大的灵活性。 存储型任意序列发生器就是将所需的序列事先存储到序列发生器中，序列发生器在时钟的激励下将存储的序列循环输出。本文以长度为32位随机序列“00110000011111011010100100010111”为例，设计基于查找表的任意序列发生器。 仿真结果表明，基于DDS技术设计的信号源的性能是比较优越的，采用该方法设计的正弦波形发生器输出的波形与传统的正弦波形发生器相比，具有波形平滑、波形稳定度高、频率稳定度和分辨率高等众多优点，并且DDS技术可通过频率控制字和相位控制字改变，很容易实现输出数字正弦／余弦信号的频率和相位控制功能。 本文设计的DDS技术正弦信号发生器具有高频率分辨率、高速频率切换能力、任意序列信号发生能力等特点，广泛应用于通信系统、测量仪器、电子仪器等领域。