基于AD9957的数字上变频电路的设计
基于AD9957的双通道高速数字调制信号源设计
１ 引言
在传 统 的数 字信 号 源设 计 中，调 制信 号 对 干扰 有较 强 的抵抗 作 用，同时 对相 邻 信道 的信号 干扰 也
２ ＡＤ９ ５ ９ ７简 介
Ａ ９ ５ 美 国模 拟 器 件公 司 ｆ ｎｌｇＤ ｖｃｓ Ｄ ９ ７是 Ａ ａ ｅｉｅ， ｏ Ｉｃ ｎ １生产 的 内置 １ 数模 转 换 器 的直 接 数 字 频率 ４位
直 接 频 率合 成 器 减小 ５ ％以上 ， 泛应 用 于 各种 通 Ｏ 广 信 、 表仪 器 和 国防应 用翻 仪 。
Ａ ９５ Ｄ ９ ７动 态性 能 提 高到 高达 ４ ０ＭＨ 输 出频 ０ ｚ
速 调 制 信 号 源 的技 术 瓶 颈 。直 接 数 字 频 率 合 成
（ Ｄ ） 术 具有 频率 切换 速 度快 、 辨 率高 、 率 和 Ｄ Ｓ技 分 频 相 位 易于 控制 等特点 ， 此在 各 种数 字 系 统 中得 到 因 越来 越 广泛 的应 用 ， 为 现代 电子 系统 及 设 备 中 频 成 率 源设 计 的 首选㈣。 本 文 采 用 ＡＤ 公 司 新 产 品 Ａ ９ ５ Ｉ Ｄ ９ ７设 计 出 高
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基于 Ａ ９５ Ｄ ９ ７的双 通道 高速数 字调 制信 号 源设 计 ●应 用 与 设 计
－ ９ ３－
基才 Ａ ９ ５ Ｄ ９ ７的双通道高速数字调制信号源设计
周 美丽 ，刘 生春 ，白 宗文
ｆ 大学 信 息学院， 延安 陕西 延安 ７６ ０ ） １０ ０
Ｄ
，
Ａｂ ｔ ａ ｔ： ｈ ｅ ｔ ｒ ｓ ａ ｄ ａ ｐ ｉ ａｉ ｎ ｆＡＤ９ ５ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ＡＤ９ ５ ｎ ｆ ｃ ｕ ｅ ｙ Ａｎ ｌ ｇ ｓ ｒ ｃ Ｔ ｅ ｆ ａ ｕ ｅ ｎ ｐ ｌ ｔ ｓ ｏ ｃ ｏ ９ ７ ａｅｉ ｔ ｕ ｅ ， ｏ ９ ７ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｄ ｂ ａ ｏ
基于AD9957的通用数字调制器
（ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ａ ｅ ｒ ｏ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ － Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｙ ａ ｎ ｔ ａ ｉ ２ ６ ４ ６ ７ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ：ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ；ｑ ｕ ａ ｄ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｕ ｐ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｔ ｒ ｅ ｒ ；Ｆ Ｐ ＧＡ
目前 我 国 再 入 遥 测 系 统 主 要 采 用 Ｐ Ｃ Ｍ／ Ｆ Ｍ体制 ， 现 又有 Ｐ Ｃ Ｍ／ Ｄ Ｓ Ｓ Ｓ ／ Ｂ Ｓ Ｐ Ｋ 等体 制 的要 求 ， 按照 一般 的做 法 ，
的灵 活性 和开放 性 。
传输 ；
（ ３ ）由 ＡＤ ９ ９ ５ ７产 生 、输 出 的 Ｐ Ｄ Ｃ Ｌ Ｋ 时 钟 信 号 可 以
用 来 同 步 输 入 的 基 带 同 相／ 正 交数 据 。
１ ＡＤ ９ ９ ５ ７的 结 构 、 原 理 及 使 用 方 法
１ ． １ Ａ Ｄ９ ９ ５ ７ 的 概 述
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｌ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ＡＤ９ ９ ５ ７ Ｉ Ｃ， Ｆ Ｐ ＧＡ，ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ＤＤＳ ．Ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ，ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ＡＤ９ ９ ５ ７ ａ ｒ ｅ ｇ ｉ ｖ ｅ ｎ ｈ ｅ ｒ ｅ ．Ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｗ ｏ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｐ Ｃ Ｍ／ ＦＭ ａ ｎ ｄ Ｐ Ｃ Ｍ／ ＤＳ Ｓ Ｓ ／ Ｂ Ｐ Ｓ Ｋ．Ａｔ ｌ ａ ｓ ｔ ，ｉ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ａ ｎ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｌ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ Ｆ Ｐ ＧＡ ａ ｎ ｄ ＡＤ９ ９ ５ ７．
AD9957_cn
内置18位I/Q 数据路径和14位DAC的1 GSPS 正交数字上变频器AD9957Rev. AInformation furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners.One Technology Way, P .O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.Tel ：781.329.4700 Fax ：781.461.3113©2007–2008 Analog Devices, Inc. All rights reserved特性1 GSPS 内部系统时钟（高达400 MHz 模拟输出） 内置1 GSPS 14位DAC数据吞吐速率：250 MHz I/Q相位噪声：≤125 dBc/Hz （1 kHz 偏移，400 MHz 载波） 卓越的动态性能：>80 dB 窄带SFDR 8个可编程profile ，支持移位键控 Sin(x)/(x)校正（反正弦滤波器） 参考时钟倍频器内部振荡器，支持单晶体操作 软件/硬件控制的省电功能 集成RAM 调相功能 多器件同步与Blackfin SPORT 轻松接口 插值因子范围：4至252倍 DAC 插值模式 增益控制DAC内部分频器支持高达2 GHz 的参考频率 1.8 V 和3.3 V 电源供电 100引脚TQFP_EP 封装应用HFC 数据、电话和视频调制解调器 无线基站传输 宽带通信传输 网络电话概述AD9957可以在成本、尺寸、功耗和动态性能均非常关键的通信系统中用作通用I/Q 调制器和捷变上变频器。
正交数字上变频器AD9857的应用
性能 会大 大下 降 ， 这就 是说 ， 其输 出载波 频率 最 高可 达 ８ＭＨｚ ２ １ ｂｔ 人数据 宽 度 。 ） 载波 频 率为 Ｏ 。 ） ４ ｉ输 ３在
６ ＭＨ ５ ｚ时 ， 其无 失 真 动态 范 围 （ Ｆ Ｓ ＤＲ） ８ ｄ ± 达 ０ Ｂ（
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第 １ Ｏ卷 第 ２期 （ 第 ３ 期 ） 总 ６ ２０ ０ ２年 ６月
现
代
军
事
通
信
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ２ Ｓ ｍ ６ １１ ． （ｕ ３ ）
Ｊ ｆＭ ｏ ｅ ｎ Ｍ ｉｔ ｒ ｍｍ ｕ ｉａ ｉｎ ．ｏ ｄ ｒ ｌ ａ ｙＣｏ ｉ ｎｃ ｔ ｓ ｏ
关 键词 ： 正交数字调制器 ； 直接数字合成器 ； 内插 ； 模转换器 数／
随着模／ （ Ｄ） 数／ （ Ａ） Ｄ Ｐ器件速 数 Ａ／ 、 模 Ｄ／ 及 Ｓ 度 的不断提 升， 各种设 备的数字化 处理也不 断向射频 高端推进 ， 数字化 、 其 软件化趋势愈加 明显 。在无线基 站、 软件无线 电及视频调制／ 解调器 （ ｄ ｍ） Ｍｏ ｅ 等领域 ， 现在一般都采用数字正交调制／ 解调 。 数字正交调 制的 目的是 ： 数字域把 基带频谱搬 移到需要 的载波频率 在 上， 其载波频率一般 由直接频率合成器（ Ｄ ） 生。 Ｄ Ｓ产 其 过程是 ： 首先由 Ｄ Ｓ使用 内部参考时钟产生高精度 的 Ｄ 载波频率 ， 其正 交载波与基带 ＩＱ 相乘并相加 以产生 ／ 经正交 载波调制后的数据 流。 与模拟调制相 比， 数字正 交调制 的突 出优点是 克服 了相 位和增益 的不平衡 ， 大
Ｐ Ｌ锁 定 指 示 脚 Ｌ Ｃ Ｃ溢 出标 志 Ｉ 并 行 数 据 时 钟 ／ 率更 新脚 。非 单 音 方 式 时 ， 频 该脚 为 输 出 脚 ， 以 同 步 １ｂｔ 据 输 入 ； 音 方 式 时 ， 脚 为 输 入 用 ４ ｉ数 单 该 脚 ， 以 把 不 同 的频 率 调谐 字 传 输 到 累加 器 中 。 用
基于数字上变频器的中频调制
基于数字上变频器的中频调制
0 引言
现代通信系统大部分采用数字中频调制技术产生所需要的调制信号，通过数字技术可以减小系统的体积、重量、功耗。
其中在复杂的数字中频信
号处理系统中，数字上变频器是产生调制信号的一个重要环节。
通过对数字
中频上变频基本原理和技术特点的研究，采用ADI公司AD9957数字上变频器实现了常见的几种码速率较高的调制波形。
1 AD9957数字上变频器基本技术特性
1.1 基本技术指标
AD9957内部集成了大量硬件资源，包括正交数字上变频器、滤波器、时钟倍频器、D/A转换器、增益控制器、参数寄存器、波形存储RAM、SPI。
基于FPGA与AD9957的通用调制平台的设计与实现
[ 2] 田耘, 徐文 波, 张延 伟. 无 线通 信 FPGA 设 计 [ M ]. 北 京:
电子工业出版社, 2008. [ 3] 田耘, 徐文波, 胡彬. X ilinx ISE D esign Suite 10. x FPGA 开
X I Z h ipeng1, 2, ZHANG W e i1, ZHU Jiang1 ( 1. College o f E lectron ic Sc ience and Eng ineering, Nat iona lU niversity
of Defence T echnolog, Changsha 410073, Ch ina; 2. Un it 96634 of PLA, N anchang 330200, China)
# 40#
图 4 AM 调制信号频谱图 图 5 AM 调制信号波形图
第 36卷第 4期
郄志鹏, 等: 基于 FPGA 与 AD 9957的通用调制平台的设计与实现
# 研究与设计 #
5 结束语
基于 FPGA 与 AD9957 的通用调制平台能灵 活、 方便地实现不同速率下数字基带信号和模拟信号不同 方式的调制, 具有开发周期短、体积小、性能优越和易 于功能扩充等优点。该平台能很好地满足各种调制的 要求, 经过实际测量验证, 性能稳定可靠, 达到了预期 的效果。
SAM ( t) = A 0 [ 1 + K AM f ( t) ] cos( Xc t + U) = {A 0 [ 1 + KAM f ( t) ] cos( Xt ) } cos( X0 t) {A 0 [ 1 + K AM f ( t ) ] sin( X t) } sin( X0 t) ( 4)
基于AD9957实现射频数字化短波发射机
摘 要 ： 首 先 简要 介 绍 了射 频 数 字 化 短 波 发 射 机 的 基 本 原 理 以 及 ＡＤ ９ ９ ５ ７芯 片 的 主 要 功 能 ， 然 后提 出 了一种 利用 Ａ Ｄ ９ ９ ５ ７芯 片
Ｑ Ｄ Ｕ Ｃ模 式 实现 射频数 字化短 波发射 机 内部 数 字上 变频模 块 和数／ 模 转 换模 块 的 方案 ， 对该 模 式 下基 带数 据产 生 、 时钟 配置 和
引 用格式 ： 张浩 ， 王 永斌 ， 付 天辉 ， 等． 基于 Ａ Ｄ ９ ９ ５ ７实现射 频数字 化短 波发射 机 ［ Ｊ ］ ． 微 型机 与应用 ， ２ ０ １ ７， ３ ６ （ ２ ） ： ２ ５ — ２ ７ ．
Ｒａ ｄ ｉ ｏ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ＨＦ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｔ ｔ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＡＤ９ ９ ５ ７
２ ． Ｎ ａ ｖ ｙ Ｃ ｏ ｍ ｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｌ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ２ １ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｆｉ ｒ ｓ ｔ ｏ ｆ ａ ｌ ｌ ，ａ ｂ ｒ ｉ ｅ ｆ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｍａ ｉ ｎ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＲＦ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ＨＦ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｍｉ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＡＤ９ ９５ ７ ｃ ｈ ｉ ｐ
串 口 编 程 的 方 法进 行 详 细 阐述 ， 最后给 出了 Ａ Ｄ ９ ９ ５ ７在 短 波 发 射 机 中应 用 方 案 的 仿 真 结 果 和 硬 件 实 测 结 果 。 关键 词 ： Ａ Ｄ ９ ９ ５ ７ ； Ｑ Ｄ Ｕ Ｃ模 式 ； 射 频 数 字 化 中图分类 号 ： Ｔ Ｎ ９ １ ４ ． １ 文献标 识码 ： Ａ Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． １ ９ ３ ５ ８ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ － ７ ７ ２ ０ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ０ ９
基于AD9957和XC4VSX55在线动态可配QPSK调制器设计与实现
基于AD9957和XC4VSX55在线动态可配QPSK调制器设计与实现作者：孙义卓隋绍勇段涛来源：《物联网技术》2016年第11期摘要：文中采用在线动态配置的方法，实现了QPSK调制器的通用、灵活设置，解决了在实际应用中适应性较差的难题，实现了设计目标。
关键词：调制；QPSK；AD9957；XC4VSX55中图分类号：TN961 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）11-0-010 引言在实际应用中，为了达到某些试验目的，经常需要对QPSK调制器进行在线动态配置，而目前大部分调制器都是固定写死的，若需要改变参数设置则必须重新烧写程序，这样给试验带来了不便。
本文提出了一种基于XC4VSX55、AD9957的在线动态可适时配置参数的QPSK调制器的设计方法，解决了试验难题。
1 芯片简介1.1 AD9957简介AD9957可以在成本、尺寸、功耗和动态性能等均非常关键的通信系统中作为通用I/Q调制器和捷变上变频器。
AD9957将一个高速直接数字频率合成器（DDS）与一个具有高性能、高速率的14位数模转换器（DAC）、时钟乘法器电路、数字滤波器和其它DSP功能集成在一个芯片上。
该器件可以在有线或无线通信系统中为数据传输提供基带上变频。
AD9957是正交数字上变频器（QDUC）系列中的第三款产品，该系列还包括AD9857和AD9856。
该器件可以在工作速度、功耗和频谱性能方面提供更好的性能。
同其前款产品不同，该器件针对I/Q基带数据支持16位串行输入模式。
此外，该器件可通过编程设置为单频正弦波信号源或插值DAC。
AD9957支持三种基本工作模式，分别为正交调制（QDUC）模式（默认）、DAC插值模式与单频调制模式。
工作模式通过控制功能寄存器中的工作模式位来进行选择。
1.2 XC4VSX55简介XC4VSX55是Xilinx公司V4系列大门数FPGA，支持多种单端和差分I/O标准。
例如LVTTL、LVCMOS及连接至板上其他器件。
基于AD9957的多波形雷达信号产生器实现方案
基于AD9957的多波形雷达信号产生器实现方案本文讨论的基于AD9957的多波形雷达信号产生器实现方案，融合了RS 232串口通信、FPGA和DDS等多种技术，具有数字化、多功能和可编程的特点，并在模块化设计方面做了一些探索和尝试性研究。
1 整体方案设计图1为多波形雷达信号产生器的总体结构框图。
系统主要由PC软件，波形控制和波形产生三部分构成。
图1中各部分电路简介如下。
(1)PC软件编程。
应用VC编写人机交互界面，并用其调用Matlab产生的数据。
(2)复位电路。
波形产生器的上电复位或手动复位电路，对波形产生器进行上电初始化或手动初始化。
(3)波形数据库内存RAM。
波形数据库内存存储项目要求的所有波形数据，为波形发生器提供需要的波形数据。
(4)UART收发器。
完成PC与FPGA之间的通信。
(5)电源电路。
为波形产生器、波形控制模块提供需要的电源。
(6)波形控制模块。
波形控制模块接收从接口电路输入的控制信号，按照系统的要求，完成对波形发生器的波形数据配置，输出需要的波形信号。
(7)波形发生器。
波形发生器是信号产生器的波形信号源。
(8)FPGA器件配置与编程电路。
FPGA器件配置与编程完成对FPGA器件的数据编程与配置。
(9)时钟电路。
为波形产生器和FPGA提供工作时钟。
2 主要功能模块介绍2.1 数字正交上变频芯片AD9957介绍AD9957是美国AD公司(Analog Devices Inc.)生产的具有18位I，Q数据和通路，内置14位数/模转换器的数字正交上变频集成电路。
AD9 957具有32位相位累加器;内置 1 024×32 b RAM，可实现内部调制功能;内部采用1.8 V和3.3 V供电，超低功耗;内置的低噪声参考时钟倍频器允许用低成本、低频外部时钟作为系统时钟，同时仍可提供优良的动态性能。
AD9957有3种工作模式：正交调制模式、单频输出模式、插值DAC模式。
2.2 UART收发器设计本文中PC与FPGA内部RAM间的通信是通过UART收发器完成的。
基于AD9957的数字上变频电路的设计
基于AD9957的数字上变频电路的设计李希彬【期刊名称】《电脑知识与技术》【年(卷),期】2012(000)029【摘要】The DUC has become a very important technology in the processing of radar target simulation signal.AD9957 is a high performance digital quadrature up-converter manufactured by ADI Company. The DUC circuit design of PCI board based on the FPGA and AD9957 with simple structure and good commonality can achieve the DUC processing of different kind of base band signal.% 用数字方式实现雷达目标模拟信号的上变频处理已经成为一项重要技术，应用也越来越广泛.AD9957是ADI公司推出的一款高性能数字正交上变频器件.基于FPGA和AD9957实现上变频电路的PCI 板卡设计，结构简洁，通用性好，能满足多种制式基带信号的上变频处理.【总页数】3页(P7117-7118,7124)【作者】李希彬【作者单位】中国电波传播研究所,山东青岛 266107【正文语种】中文【中图分类】TN79【相关文献】1.基于AD9957的高速数字调制信号产生系统设计 [J], 李玉鼎;牛澎涛2.基于AD9957的正交上变频发射机设计和仿真 [J], 刘天宇;付天晖;张娜;张丹3.基于AD9957和XC4VSX55在线动态可配QPSK调制器设计与实现 [J], 孙义卓;隋绍勇;段涛4.基于GC5016的数字上变频电路设计 [J], 邵震洪;李玉生;沈连丰;李俊5.基于FPGA与AD9957的通用调制平台的设计与实现 [J], 郄志鹏;张炜;朱江因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于AD9957的双通道高速数字调制信号源设计
●应用与设计基于AD9957 的双通道高速数字调制信号源设计周美丽, 刘生春, 白宗文(延安大学信息学院, 陕西延安716000)摘要: 介绍了A DI 公司具有内部调制功能的高速DDS 器件AD9957 的特点与应用, 并提出了一种全新的高速调制信号源设计方案,给出了硬件结构框图和软件流程, 详细介绍了系统工作原理。
实践证明,输出正弦波最高频率达400 MH z ,调制波调制速度可达 1 MHz。
关键词: AD9957; 高速调制信号源; DDS中图分类号: TN761 文献标识码: A 文章编号: 1006- 6977(2007)07- 0039- 03Design of dual- channel high speed modulation signalsource based on AD9957ZHOU Mei- li, LIU Sheng- chun, BAI Zong- wen(School of Physics and Electronic Information, Y an’an University,Y an’an 716000,China)Abstract :The features and applications of AD9957 are introduced, AD9957 manufactured by Analog Devices,Inc ,it functions as a I/Q modulator, and a new design of hign speed modulation signal source based on AD9957 was put forward.It’s proved that the maximal frequency of sine wave can get up to 400MHz , and the modulation speed can achieve 1MHz.Key words: AD9957; high speed modulation signal source; DDS1 引言在传统的数字信号源设计中, 调制信号对干扰有较强的抵抗作用, 同时对相邻信道的信号干扰也较小, 要得到调制信号,一般都采用对波形发生器件逐点送控制字的方法来实现。
基于AD9957的正交上变频发射机设计和仿真
基于AD9957的正交上变频发射机设计和仿真刘天宇;付天晖;张娜;张丹【期刊名称】《无线电通信技术》【年(卷),期】2017(43)2【摘要】简要介绍了射频数字化短波发射机的基本原理以及AD9957芯片的主要功能,提出了一种利用AD9957芯片来实现射频数字化短波发射机内部数字上变频模块和数/模转换模块的方案,并对软件无线电通信中使用高效数字滤波器,即半带滤波器和梳状积分滤波器的性能进行了研究与分析,使用Matlab软件对AD9957在短波发射机中的应用部分进行仿真分析,对每一个模块的功能进行了实现.%The basic principle of radio frequency digital short-wave transmitters and the main functions of the AD9957 chip are briefly introduced,a scheme of using AD9957 chip to realize the internal digital frequency up-conversion module and D/A conversion moduleof digital short-wave radio frequency transmitter is proposed,and the research and analysis on the performance of some efficient digital filtersi.e.half-band filter and comb filter used in the software radio communication are made.The simulation analysis of the application of AD9957 in the short-wave transmitteris made using Matlab software,and the function of each module is realized.【总页数】4页(P74-77)【作者】刘天宇;付天晖;张娜;张丹【作者单位】海军工程大学电子工程学院,湖北武汉 430033;海军工程大学电子工程学院,湖北武汉 430033;海军工程大学电子工程学院,湖北武汉 430033;海军工程大学电子工程学院,湖北武汉 430033【正文语种】中文【中图分类】TN83【相关文献】1.AD9957在射频数字化短波发射机中的应用和仿真分析 [J], 张浩;王永斌;周安栋;付天晖2.基于正交上变频器的宽带DDS设计 [J], 江友平;蒋路华3.基于AD9957的数字正交调制器设计 [J], 刘国栋4.基于AD9957的数字上变频电路的设计 [J], 李希彬5.基于AD9957实现射频数字化短波发射机 [J], 张浩;王永斌;付天辉;张娜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于FPGA及AD9957的高速跳频发射机设计
1 设计方案
系统 FPGA 采用 ALTERA 公司的 Cyclone III 系列的 EP3C40F484C6N，DSP 采用 TI 公
司的 C6745 系列 DSP 处理芯片，DA 转换芯片采用 ADI 公司的 AD9957 芯片，其具有 14bit
55 精度，以及最高 1GSPS 的转换速率,具有 DAC 转换，插值以及正交调制三种主要工作模式。
点的切换时刻等；
信号基带调制：完成对数据的 MSK 基带调制以及成形滤波等功能；
AD9957 控制模块：模拟 SPI 时序，将频率控制字按所需频率送入 AD9957。
65
图 1 系统整体设计框图
Fig.1 System Block Diagram
2 FPGA 设计
2.1 数据传输设计
70
系统待发送的消息是由 DSP 产生的，DSP 对要发送的数据进行信道编码，软扩频，添
2Ts
2Ts
-3-
中国科技论文在线
2.2.2 FPGA 内部实现
结合上一节的公式，FPGA 内部实现 MSK 的基带调制可以划分为以下几个模块：
（1）对输入码元进行差分预编码；
（2）对码元进行串并转换，将数据分为 I、Q 两路，并将 Q 路延时一个码元周期；
关键词：FPGA；高速跳频；软件无线电；AD9957
中图分类号：TN924+.3
15 High-Speed frequency hopping transmitter design based on
FPGA and AD9957
Cui Yifan, Li Shaosheng, Lian Meiying
整个系统设计主要包括以下几个主要模块：数据传输模块，跳频控制模块，信号基带调
AD9957BSVZ
型号品牌批号封装AD9957BSVZ ADI 14+ TQFP100AD9957BSVZ一般的描述AD9957函数作为一个通用I / Q调制和敏捷升频器通信系统,成本、尺寸、功耗和动态性能是至关重要的。
AD9957集成了高速直接数字合成器(DDS),一个高性能、高速14位数字模拟转换器(DAC),时钟乘法器电路、数字过滤器和其他DSP功能集成在一个芯片中。
它提供了对基带上转换为有线或无线通信系统的数据传输。
AD9957第三提供一个家庭的正交数字上转换器(QDUCs),其中包括AD9856和并分析。
它提供了性能的操作速度、功耗和光谱性能。
和它的前辈不同,它还支持一个16位串行I / Q基带数据的输入方式。
设备或者可以被作为一个单音正弦源或作为插值DAC。
参考时钟输入电路包括一个晶体振荡器,高速除以2的输入和低噪声锁相环的乘法参考时钟频率。
用户界面轻松控制功能包括一个串行端口配置为界面运动的黑鳍白鲑DSP和概要大头针允许快速和容易的移键控信号参数(相位、频率和振幅)。
AD9957BSVZ图片：AD9957BSVZ特性1 gsp时内部时钟速度(高达400兆赫模拟) 综合1 gsp 14位DAC250 MHz的I / Q数据吞吐率相位噪声≤-123 dBc /赫兹(400 MHz载体) 优良的动态性能> 80分贝窄带SFDR移键控8可编程配置文件罪(X)/(X)校正(逆从过滤器)以后参考时钟乘数内部振荡器的单晶操作软件和硬件断电控制集成内存相位调制功能多片同步简单的界面黑鳍白鲑™运动插值因素从4 x 252 x测试音调电路插值DAC模式增益控制DAC内部2 GHz分配器允许引用1.8 v和3.3 v电源100领先TQFP包AD9957BSVZ电路图：AD9957BSVZ应用程序HFC数据、电话和视频调制解调器无线基站传输宽带通信传输网络电话。
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基于AD9957的数字上变频电路的设计
作者：李希彬
来源：《电脑知识与技术》2012年第29期
摘要：用数字方式实现雷达目标模拟信号的上变频处理已经成为一项重要技术，应用也越来越广泛。
AD9957是ADI公司推出的一款高性能数字正交上变频器件。
基于FPGA和
AD9957实现上变频电路的PCI板卡设计，结构简洁，通用性好，能满足多种制式基带信号的上变频处理。
关键词：数字上变频；AD9957；PCI
中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2012)29-7117-02
1 概述
上变频电路的作用是将基带信号经过混频变成不同频率的射频信号，射频信号经过滤波、预放大、功率放大通过天线辐射到空间，可以应用于通信、探测及雷达相关领域。
本设计中选择ADI公司的数字正交上变频芯片[3]（QDUC）AD9957为核心进行设计，输入基带信号的I、Q两路数据进行上变频运算，代替传统的上变频电路。
本设计采用PCI插卡式设计，系统框图如图1所示，采用PLX公司的PCI桥芯片PCI9054做为上位机和板卡的通讯接口，上位机将基带信号以数字形式发送到板级存储器SRAM中，再由FPGA按照时序读取SRAM中存放的数据送到AD9957的18位并行输入端口，AD9957经过上变频后输出调制信号，AD9957输出信号大小为－15dBm左右，放大电路选择飞利浦公司的BGS67A，增益可达25dB@10MHz，所以经过滤波放大电路输出的射频信号大小为
10dBm左右。
2 主要器件介绍
2.1 AD9957
AD9957是ADI公司推出的一款正交数字上变频芯片(ODUC)，它含有18路I／Q数据通道和14位D／A转换器，具有32位频率分辨率、输入I/Q数据可控、输出信号频率和相位可快速程控切换、器件体积小等优点，对信号进行上变频操作变得简单易行，可以支持无线或有线通信基础设施系统（包括WiMAX应用）中数据传输的简单、低成本高效率的基带上变频。
广泛应用于各种通信、仪表仪器和国防应用。
AD9957支持高达400 MHz输出的QDUC，内部集成有高速DDS，内部结构如图2所示。
它由并行数据时序和控制逻辑、程序寄存器、反向正弦滤波器、内插级联积分梳状滤波器、内部时钟控制逻辑A／D转换器、数据寄存器和SPI串行通信接口控制器等组成。
串行通
信控制器有三个控制管脚（SDIO、SDO和SCLK），对AD9957进行配置时，在SCLK的上升沿写入数据，下降沿读取数据。
2.2 FPGA
系统控制以FPGA为中心，上位机为带有PCI插槽的工控机或者普通计算机。
上位机通过PCI协议发送命令和数据，FPGA根据相应的指令来配置AD9957的工作方式、存储和读取SRAM的数据、严格按照时序进行工作。
FPGA选用XILINX公司的Spart3E系列产品
XC3S250E，含有25万逻辑门，满足本系统的设计需求。
2.3 PCI9054
PCI9054 是 PLX 公司生产的一款传统PCI桥芯片，支持32位33MHz的总线速度，芯片含有两个DMA控制器，数据传输速率可以达到132MB/s，本地端时钟可选择。
3 工作过程和SPI接口通信
3.1 QDUC工作过程
AD9957有3种工作模式，单频信号、内插和正交上变频模式。
在此选用数字上变频模式，18位I、Q路数据通过并行数据线输入，输入过程以交叉存取的方式进行，即一组18位的I路数据后面紧跟着一组18位的Q路数据，后面再紧跟着一组18位的I路数据，以此类推。
对I、Q两路信号同时进行内部采样，采样时钟为AD9957芯片输出的PDCLK时钟。
数据通道激活后（即txen管脚有效），必须保证I、Q数据交替传送。
I/Q数据包含了需要发射的基带信号信息，通过主机传到SRAM，再由SRAM中读取出来送至AD9957的并行数据输入口。
在数据传输的过程中，采用乒乓结构进行数据写入和读取，保证信号的不间断发射。
4 程序设计
本系统程序设计分为三个部分，一是上位机的软件程序设计；二是I/Q数据流生成程序设计；三是FPGA的程序设计。
上位机的软件设计中调用Windriver下PCI9054的驱动进行软件开发，节省了大量的时间，上位机在将数据写入板卡时采用DMA方式乒乓传输，FPGA根据情况给主机发送中断，要求主机发送或者停止发送数据、写入AD9957的控制信息。
本系统采用的是灌数据流的工作方式，所以数据流的生成程序显得尤为重要，针对不同的系统时钟，I/Q数据流的速率要求也不同，本设计中使用MATLAB编写程序生成I/Q数据流文件，再由上位机写入板卡上的SRAM存储器。
FPGA程序采用VHDL语言设计，内容包括与
主机通讯模块、SPI口模块、读写SRAM数据模块、计数模块等，在设计中力求程序模块化，提高整个程序的稳定性和可靠性。
5 结束语
采用灌数据流的工作方式是本设计的一个特色之处，与以往的DDS控制产生激励源有很大的不同，可以提高输出信号的信杂比、杂散特性等，具有很好的可推广性。
据笔者测试，该系统输出信号信杂比优于75dB，无杂散动态范围优于80dB，有着非常广阔的应用前景。
AD9957作为上变频电路的核心，具有高稳定性、高精度、高分辨率、低功耗等优点，是上变频电路的发展方向，在雷达、通讯与测量等许多方面都有重要的应用价值。
参考文献：
[1] AD9957 Data Sheet[M].Analog Devices,Inc. 2006.
[2] PCI 9054 Data Book Version 2.1[M].2000.。