高效FSKPSK调制器利用多通道DDS实现零交越切换.pdf
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2019-07-23
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高效 FSK/PSK 调制器利用多通
道 DDS 实现零交越切换
作者：David Brandon 和 Jeff Keip
频移键控
(FSK)和
相移键控
(PSK)调制方案广泛用于数字通信、
雷达、RFID 以及多种其他应用。最简单的 FSK 利用两个离散
频率来传输二进制信息，其中，逻辑 1 代表传号频率，逻辑 0
代表空号频率。最简单的 PSK 为二进制(BPSK)，采用两个相
隔 180°的相位。图 1 展示了这两种调制方式。
图 1. 二进制 FSK (a)和 PSK (b)调制。
直接数字频率合成器
(DDS)的调制输出能以
相位连续
或
相位相
干
方式实现频率和/或相位切换（如图 1 所示，另见“利用多
通道DDS实现相位相干FSK调制”），使DDS技术成为FSK和
PSK两种调
制方式的理想选择。
本文将介绍如何利用两个同步 DDS 通道来实现
零交越
FSK 或
PSK 调制器。在此，我们将利用 AD9958 双通道、500 MSPS、
纯粹的 DDS（见附录）来实现零交越切换频率或相位，但是任
何双通道同步解决方案应该都可以实现这一功能。在相位相干
雷达系统中，零交越切换可以减少目标特征识别所需要的后期
处理量，而且在零交越 PSK 可以减少频谱散射。
尽管 AD9958 DDS 通道的两个输出相互独立，但它们共用一个
内部系统时钟，并在同一硅片上，因此，当温度和供电发生变
化时，它们比同步的多个单通道器件的输出具有更加可靠的通
道间一致性。另外，不同器件间可能存在的工艺差异性也大于
同一硅片上两个通道之间的工艺差异性，由此使多通道 DDS
成为零交越 FSK 或 PSK 调制器的首选。
图 2. 零交越 FSK 或 PSK 调制器的设置。
任何 DDS 的一个关键元件是相位累加器，在本方案中，其位
宽为 32 位。当累加器溢出时，会保留任何剩余值。当累加器
溢出而无余数时（见图 3），输出正好为相位 0，DDS 引擎从
时间 0 时的值开始工作。零溢出的发生速率被称为 DDS 的
完
全重复率
(GRR)。
图 3. 累加器溢出的基本 DDS。
Analog Dialogue 46-01 Back Burner, February (2012) www.analog.com/analogdialogue 1
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