业余无线电DDS的制作
DDS信号发生器设计
DDS信号发生器设计DDS(直接数字频率合成)信号发生器是一种数字技术制造高质量频率合成信号的装备。
本文将介绍DDS信号发生器的设计原理、关键技术和性能评估。
一、设计原理:DDS信号发生器的设计原理基于数字频率合成技术,其核心是数字信号处理器(DSP)和数字锁相环(PLL)。
DDS信号发生器通过频率控制字(FTW)和相位控制字(PTW)控制DDS芯片的输出频率、波形和相位。
在DDS芯片中,数字频率合成器通过数模转换器将较高的待合成信号转换为模拟信号,进而通过滤波器、放大器等模拟电路产生高质量的输出信号。
二、关键技术:1.高精度的频率合成:DDS信号发生器需要具备高精度的频率合成能力。
此需求需要DDS芯片具备较高的分辨率和较低的相位噪声。
分辨率是DDS芯片产生频率变化最小步进的能力,通常用位数来表示。
较高的分辨率可以确保DDS信号发生器输出的频率表现更加连续平滑。
相位噪声则与DDS芯片的时钟抖动、量化噪声等因素有关,较低的相位噪声能够保证信号在频谱中的纯净度。
2.高动态范围的输出:DDS信号发生器通常需要提供广泛的频率范围和大范围内的输出功率调节。
此需求需要DDS芯片具备高动态范围的输出能力。
动态范围包括频率动态范围和幅度动态范围。
频率动态范围是指DDS信号发生器能够合成的频率范围,幅度动态范围则指DDS信号发生器能够调节的输出功率范围。
通过优化DDS芯片的设计,可以提高输出的动态范围。
3.高速的输出信号更新:DDS信号发生器需要具备快速更新输出信号的能力。
通常,DDS芯片具备更高的时钟频率和更大的内存储存能力可以实现更高的输出信号更新速率。
高速更新输出信号可以保证DDS信号发生器能够满足实时调节信号的需求。
三、性能评估:DDS信号发生器的性能评估包括频率稳定度、相位噪声、调制信号质量等几个方面。
频率稳定度是指DDS信号发生器输出频率的稳定性,通常通过测量短期和长期的频率漂移来评估。
相位噪声则是度量DDS信号发生器输出信号相位纯净度的参数,使用杂散频谱测量方法和相位噪声密度谱评估。
DDS设计步骤
实验九DDS信号发生器设计步骤(1)新建一个文件夹,命名为“DDS”。
把实验八中的MIF128.MIF 文件和ROM78.VHD文件和ROM78.bsf复制到“DDS”文件夹中。
(2)新建一个原理图文件,命名为TOP,放一个INPUT后,保存到“DDS”文件夹中,建立工程。
(3)按照以下步骤设计累加器。
按照下图,选择“tools”菜单中的“megawizard…….”,在下图按“NEXT”。
下图的左边选择“LPM_ADD_SUB”,右边找到“DDS”文件夹,输入文件名AA1,按“NEXT”。
在下图按“NEXT”。
在下图按“NEXT”。
在下图按“NEXT”。
在下图选择单选钮“YES,I….”,按“NEXT”。
在下图按“NEXT”。
在下图中”aa1.bsf”前面打钩,按“finish”。
(4)按照以下步骤设计寄存器。
按照下图,选择“tools”菜单中的“megawizard…….”,在下图按“NEXT”。
下图的左边选择“LPM_FF”,右边找到“DDS”文件夹,输入文件名DFF32,按“NEXT”。
接下来按3次NEXT后,按FINISHI,完成寄存器设计。
(5)往工程中添加已经完成的代码和符号见下图,选择“PROJECT”菜单的“ADD/REMOVE….”菜单项。
然后点击浏览按钮,找到MIF128.MIF文件点击”ADD”按钮;找到ROM78.VHD文件点击”ADD”按钮;找到ROM78.bsf文件点击”ADD”按钮。
(6)打开TOP.bdf,按照下图放入所需符号并连线。
(7)编译,仿真。
下图是仿真波形图的局部。
DDS信号发生器设计和实现
DDS信号发生器设计和实现一、引言DDS(Direct Digital Synthesis)是一种基于数字信号处理技术的信号发生器设计方法。
DDS信号发生器是通过数字的方式直接生成模拟信号,相比传统的方法,具有频率稳定、调制灵活、抗干扰能力强等优势,广泛应用于频率合成、通信系统测试、医疗设备、雷达系统等领域。
本文将介绍DDS信号发生器的设计和实现。
二、DDS信号发生器的原理1.相位累加器:负责生成一个连续增加的相位角,通常以一个固定精度的二进制数表示。
2.频率控制器:用于控制相位累加器的相位角速度,从而控制信号的频率。
3.数字到模拟转换器:将相位累加器的输出转换为模拟信号。
4.系统时钟:提供时钟信号给相位累加器和频率控制器。
三、DDS信号发生器的设计步骤1.确定要生成的信号的频率范围和精度需求。
2. 选择适合的数字信号处理器或FPGA进行设计。
常用的DSP芯片有AD9910、AD9858等,FPGA则可选择Xilinx、Altera等厂商的产品。
3.根据需求设计相位累加器和频率控制器,相位累加器的位数和频率控制器的速度决定了信号的精度。
4.确定数字到模拟转换器的采样率和分辨率,选择合适的D/A转换芯片。
5. 编写控制程序和信号生成算法,包括相位累加器和频率控制器的控制。
可以使用C语言、Verilog HDL等进行编程。
6.进行硬件的布局和连线,将各个组件按照设计要求进行连接。
7.进行电源和接地的设计,确保稳定的供电和减少噪声干扰。
8.进行数字信号处理器或FPGA的编程,烧录控制程序。
9.进行信号输出测试,调整参数和算法,确保生成的信号符合要求。
10.编写使用说明书和性能测试报告,并对信号发生器进行完整性和可靠性测试。
四、DDS信号发生器的实现案例以实现一个简单的正弦信号发生器为例,介绍DDS信号发生器的实现过程。
1.确定生成的正弦信号范围为1Hz~10kHz,精度为0.1Hz。
2. 选择Xilinx的FPGA芯片,根据需要设计12位的相位累加器和24位的频率控制器。
DDS信号源设计原理
DDS信号源设计原理DDS(Direct Digital Synthesis,直接数字合成)是一种通过数字方式生成频率可调的信号的技术。
它主要由数字频率合成器(NCO)、数字控制的相位发生器和数字滤波器组成。
DDS信号源的设计原理涉及到数字信号处理、频率合成、相位发生和滤波等方面。
首先,DDS信号源的核心是数字频率合成器(NCO),它可以生成具有可调频率和可编程幅度的周期性信号。
NCO通过将一个参考时钟的频率分频得到一个相对稳定的时钟信号,并使用累加器来计算相位增量,然后通过查表的方式生成所需频率的正弦(或余弦)波形。
由于NCO的频率可以通过改变相位增量来实现,因此可以非常方便地实现频率的可编程性。
其次,DDS信号源在频率合成的过程中,利用相位发生器来实现频率可调。
相位发生器的作用是将相位增量乘以一个系数(在一定精度下实现乘法可以采用简化的移位和累加操作),得到每个时刻的相位值,并利用相位值查询三角函数表得到对应的幅度值。
通过改变相位增量和系数,可以实现对频率的精确控制。
此外,DDS信号源还采用数字滤波器来去除合成信号中的高频成分和噪声。
由于NCO合成的信号是采样间隔上是离散的,因此会引入非线性失真和混频等问题,这些问题都会导致合成信号中存在高频成分。
数字滤波器可以通过差分方程或频域滤波器的方式实现,将合成信号的频谱进行滤波,剔除不需要的高频成分和噪声。
总的来说,DDS信号源的设计原理可以归结为以下几个步骤:1)使用NCO生成参考时钟的分频时钟和相位增量;2)采用相位发生器将相位增量和系数相乘得到相位值;3)查表得到对应的幅度值;4)利用数字滤波器对合成信号进行滤波,去除高频成分和噪声;5)输出滤波后的合成信号。
DDS信号源具有以下优点:1)频率可调范围广;2)分辨率高,频率精度高;3)相位连续性好,相位精度高;4)幅度可编程;5)输出信号稳定性好;6)具有快速切换、变频和调制的能力等。
因此,在许多领域,例如无线通信、雷达测距、音频信号处理等方面都广泛应用了DDS信号源技术。
DDS信号发生器设计
DDS信号发生器设计DDS(Direct Digital Synthesis)信号发生器是一种数字信号发生器,通过数字方式产生任意频率、任意波形的信号。
在信号处理中,DDS信号发生器具有重要的作用,例如在通信系统、音频信号生成、测试测量仪器等领域都需要使用到DDS信号发生器。
DDS信号发生器基本原理是通过数字的方式产生一个频率为Fs的正弦波,然后对该正弦波进行相位和幅度的调制,从而得到所需要的信号。
具体来说,DDS信号发生器主要由相位累加器、相位查找表、数字控制振荡器(NCO)以及低通滤波器等组成。
首先是相位累加器,它主要用于产生相位信息。
通过一个计时器不断累加一个步进量,得到一个连续变化的相位值。
相位累加器的工作原理是通过一个加法器加上步进量,然后将结果输出给相位查找表。
接下来是相位查找表,它主要用于存储正弦波的值。
相位查找表中存储了一个完整周期的正弦波值,根据相位累加器的输出值,可以从相位查找表中读取相应的正弦波值。
然后是数字控制振荡器(NCO),它主要用于控制频率。
通过调整相位累加器的步进量,可以改变输出信号的频率。
当相位累加器的步进量为1时,输出信号的频率为Fs。
当步进量为2时,输出信号的频率为Fs/2,以此类推。
最后是低通滤波器,它主要用于去除由于相位调制引起的高频成分。
由于DDS信号发生器在频率上是离散的,会产生一些高频的杂散信号。
通过使用低通滤波器,可以去除这些高频成分,得到我们所需要的信号。
综上所述,DDS信号发生器通过数字方式产生信号,具有灵活性高、调制精度高的优点。
在DDS信号发生器的设计中,需要注意一些关键参数的选择,例如采样率、分辨率、时钟稳定性等。
此外,还需要注意信号输出的波形质量、相位噪声、非线性失真等指标的优化。
在实际应用中,DDS信号发生器通常需要结合外部DAC(数字模拟转换器)芯片进行实现。
DAC芯片将数字信号转换为模拟信号,从而输出到各种应用中。
总而言之,DDS信号发生器是一种重要的数字信号发生器,通过数字方式产生任意频率、任意波形的信号。
dds信号源的工作原理
dds信号源的工作原理好吧,让我们聊聊dds信号源的工作原理。
dds可不是一个陌生的词,它的全称是直接数字合成。
想象一下,你正在听一首欢快的音乐,这个音乐其实是由各种不同频率的声音组合而成的,dds信号源就像一个超级厉害的DJ,能够把各种声音完美混合,制造出你想要的音效。
它就像魔法师一样,用数字信号把音频从简单的波形变成复杂的音乐。
你知道,音波就像水波一样,有高有低,有快有慢,正是这些变化让音乐变得丰富多彩。
说到工作原理,dds信号源的核心是相位累加器。
简单点说,这就像一位计算员,不断在为每一个时刻计算相位。
想象一下,你在听到一首歌的节拍,那个节拍就是相位。
每一秒钟,dds信号源都会更新一次,就像你每次眨眼都能看到不同的风景一样。
通过这个累加器,dds能够生成不同频率的波形,比如正弦波、方波、三角波等,就像调音师在调音台上调节不同音轨。
dds信号源的灵活性超强!它可以很轻松地改变频率,就像你随时可以换台电视节目一样。
如果你需要一个低频的信号,轻松搞定;如果你想要高频的,那也是毫无问题。
听起来是不是很酷?再加上,它的精度也很高,能够产生非常稳定的信号,这对于许多电子设备来说,简直是如虎添翼。
我们聊聊它的应用。
dds信号源在通信、音频合成、测量等领域都大显身手。
比如在无线通信中,信号需要经过调制才能有效传输,dds正是这个过程中不可或缺的帮手。
它能够以极高的精度生成各种调制信号,确保信息能够准确无误地传递。
就像传递秘密一样,你得确保每一个细节都完美无缺。
再说音频合成,想象一下你在一场音乐会上,舞台上灯光闪烁,乐队正在尽情演奏。
dds信号源能为这些乐器提供各种各样的音效,甚至可以模拟不同乐器的声音。
嘿,谁说只有真正的乐器才能发出美妙的声音?通过数字合成,任何人都能成为音乐大师,随心所欲地创造出自己独特的旋律。
测量也是dds信号源的重要战场。
在测试设备时,稳定的信号可以帮助工程师快速找出问题,正如一位侦探在寻找线索。
简易DDS频率合成器设计
目录第一章系统分析与设计方案 (1)1.1 DDS设计原理介绍 (1)1.2直接数字式频率合成器(DDS)的基本结构 (1)1.3基本DDS结构的常用参量计算 (1)1.3.1 DDS的输出频率f out 。
(1)1.3.2 DDS产生的相位。
(1)1.3.3 DDS的频率分辨率。
(1)1.3.4 DDS的频率输入字FW计算。
(2)1.4 DDS的工作原理 (2)1.4.1相位累加器与频率控制字FW (2)1.4.2 相位控制字PW (2)第二章软件设计 (3)2.1 Verilog HDL程序 (3)2.1.1 8位加法器程序代码 (3)2.1.2 16位加法器程序代码 (3)2.1.3 8位寄存器程序代码 (3)2.1.4 16位寄存器程序代码 (4)2.1.5 dds代码程序 (4)2.1.6 ROM的创建 (4)第三章实验仿真 (5)3.1 原理图 (5)3.1.1 ROM (5)3.1.2 八位加法器 (5)3.1.3 十六位加法器 (5)3.1.4 八位寄存器 (6)3.1.5 十六位寄存器 (6)3.2 仿真波形 (6)3.3 D/A转换电路 (9)3.3.1 DAC0832结构及工作原理 (9)3.3.2 D/A转换电路模块 (10)3.4 实验结果 (10)3.5 调试过程 (10)3.5.1对adder8、adder16、reg8、reg16的调试 (10)3.5.2. D/A转换电路的调试 (10)3.5.3.输出波形的调试 (10)第四章心得体会 (11)第五章参考文献 (12)第一章系统分析与设计方案1.1 DDS设计原理介绍DDS即Direct Digital Synthesizer数字频率合成器,是一种基于全数字技术,从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术,是一种新型的数字频率合成技术。
具有相对带宽大、频率转换时间短、分辨力高、相位连续性好等优点,很容易实现频率、相位和幅度的数控调制,广泛应用于通讯领域。
DDS信号发生器制作
DDS信号发生器制作DDS(Direct Digital Synthesis)信号发生器是一种数字信号发生器,它使用数字信号处理技术直接产生目标频率的信号。
相比于传统的模拟信号发生器,DDS信号发生器具有更高的频率稳定性、更好的频谱纯净度和更灵活的频率、相位和振幅调节能力。
在许多仪器测量、通信、雷达、医学诊断等领域都有着广泛的应用。
DDS信号发生器的核心是一个数字信号处理器(DSP),其基本原理是使用一个定时器或频率计数器作为时基,通过特殊的数字频率控制字(Frequency Tuning Word)对一个数字控制振荡器(NCO)进行调节,从而产生目标频率的输出信号。
频率控制字可以通过不同的方法输入,如通过前端面板控制、通过计算机软件控制等。
通过不同的控制字输入,DDS信号发生器可以产生不同频率、相位、振幅的输出信号。
DDS信号发生器的基本结构包括频率控制模块、相位控制模块和振幅控制模块。
频率控制模块用于选择目标输出频率,并计算对应的频率控制字;相位控制模块用于选择目标输出相位,并计算对应的相位控制字;振幅控制模块用于选择目标输出振幅,并计算对应的振幅控制字。
这些控制字通过直接控制数字控制振荡器的相位累加、频率增量和振幅增益,从而实现对输出信号的调节。
DDS信号发生器在实际应用中,通常需要具备以下功能:输出频率范围广、频率分辨率高、频率稳定度好、低谐波和噪声水平、精确的相位调节、输出波形形状可变等。
为了达到这些要求,DDS信号发生器通常包括高性能的时钟源、高速数字模拟转换器、高速存储器、高速加法器以及高精度的参考时钟等核心组件。
1.硬件设计:包括选取合适的数字信号处理器和外围电路、设计时钟源和频率控制模块、选择和设计高速数字模拟转换器等。
2.软件设计:包括编写数字信号处理器的程序,实现频率、相位和振幅的控制、设置输出波形的形状和参数等功能。
3.系统调试:包括硬件的电路调试和软件的程序调试,确保整个DDS 信号发生器的运行稳定和输出信号的准确性。
DDS信号源的设计
EDA技术与实践教程课题:DDS信号源的设计姓名:班级:DDS信号源的设计一.DDS的概述DDS是一种以全数字技术从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。
目前使用最广泛的方式是利用高速存储器查找表,然后通过高速DAC 输出已经用数字形式存入的正弦波。
DDS技术一般都是以数字控制振荡器NCO (Numerically Controlled Oscillator)为核心,来产生频率可调的sin正弦波的波形的数字量表示的幅值。
这些数字量表示的波形幅值再通过一个DAC (Digital-Analog Converter),得到正弦波的模拟量波形。
它是在时域中进行频率合成,从而能够对输出频率进行快速而且精确的控制,并且这种控制全部都是数字控制,因此可以提供非常高的频率精度。
二.DDS工作原理DDS的基本原理是利用采样定理,通过查表法产生波形。
DDS的结构有很多种,其基本的电路原理可用下图1 来表示:相位累加器由N位加法器与N位累加寄存器级联构成。
每来一个时钟脉冲FS,加法器将频率控制字K与累加寄存器输出的累加相位数据相加,把相加后的结果送至累加寄存器的数据输入端。
累加寄存器将加法器在上一个时钟脉冲作用后所产生的新相位数据反馈到加法器的输入端,以使加法器在下一个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字相加。
这样,相位累加器在时钟作用下,不断对频率控制字进行线性相位累加。
由此可以看出,相位累加器在每一个时钟脉冲输入时,把频率控制字累加一次,相位累加器输出的数据就是合成信号的相位,相位累加器的溢出频率就是DDS输出的信号频率。
用相位累加器输出的数据作为波形存储器(ROM)的相位取样地址,这样就可把存储在波形存储器内的波形抽样值(二进制编码)经查找表查出,完成相位到幅值转换。
波形存储器的输出送到D/A转换器,D/A转换器将数字量形式的波形幅值转换成所要求合成频率的模拟量形式信号。
低通滤波器用于滤除不需要的取样分量,以便输出频谱纯净的正弦波信号。
9850_DDS电路简介
9850/9851DDS电路简介9850/9851DDS电路是专为业余无线电电台设计的,它提供本机振荡信号和波段控制信号,特别适合做自制电台的本振源及老电台改造。
本电路使用有背光1602型通用液晶显示器,显示接收频率及工作模式。
电路大部分元器件为贴片封装,体积小,便于安装。
在满足基本应用的条件下尽量简化设计,以提高性价比。
本电路可以使用AD9850(时钟100MHz)或AD9851(时钟20MHz)芯片,由用户设置。
中频频率可以由用户任意设置。
波段控制输出可以选择4波段或9波段,由用户设置。
所有设置均由软件实现并保存在芯片内。
关机前的工作频率将被保存,下次开机将工作在这个频率。
为简化电路,10MHz以下设计为高本振、10MHz以上为低本振,这样只要一个插入载频即可以完成对10MHz以下的LSB解调和10MHz以上的USB解调。
当然也可以用两个插入载频实现任意频率的上下边带解调。
主要功能如下:1.频率范围:0.1-30MHz2.频率分辨率:10Hz3.频率步进:10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、1MHz4.输出电平:约5dBm5.存储频点:20个存储频点可由用户任意设置。
6.显示模式:USB、LSB、CW、AM、FM7.接收频率微调:具有加减80KHz的接收频率微调功能。
8.收发转换:两种发信方式:普通方式和CW方式。
9.电源:电压8-12V DC,电流约180mA(背光打开),110mA(背光关闭)。
其他功能:1.频率校正:对DDS芯片的基准频率误差可通过软件设置校正。
2.边带切换:10MHz以下为LSB、10MHz以上为USB,自动切换。
CW发信方式是利用了DDS的特点而特别设计的,如果选择这种方式,则发信时DDS将直接输出所需的频率而不需要任何频率变换,简化了发信电路。
省协会将提供此电路组件成品,需者请与秘书处联系。
DDS信号发生器设计和实现-7页word资料
0 引言信号源是电子产品测量与调试、部队设备技术保障等领域的基本电子设备。
随着科学技术的发展和测量技术的进步,普通的信号发生器已无法满足目前日益发展的电子技术领域的生产调试需要。
而DDS技术是一种新兴的直接数字频率合成技术,具有频率分辨率高、频率切换速度快、切换相位连续、输出信号相位噪声低、可编程、全数字化易于集成、体积小、重量轻等优点,因而在雷达及通信等领域具有广泛的应用前景。
1系统设计方案本文提出的采用DDS作为信号发生核心器件的全数控函数信号发生器设计方案,根据输出信号波形类型可设置、输出信号幅度和频率可数控、输出频率宽等要求,选用了美国A/D公司的AD9850芯片,并通过单片机程序控制和处理AD9850的32位频率控制字,再经放大后加至以数字电位器为核心的数字衰减网络,从而实现了信号幅度、频率、类型以及输出等选项的全数字控制。
该函数信号发生器的结构如图1所示。
本系统主要由单片机、DDS直接频率信号合成器、数字衰减电路、真有效值转换模块、A/D转换模块、数字积分选择电路等部分组成。
2 DDS的基本原理直接数字频率合成器(Derect Digital Synthesizer)是从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。
一个直接数字频率合成器通常由相位累加器、加法器、波形存储ROM、D/A转换器和低通滤波器(LPF)组成。
DDS的组成结构如图2所示。
其中,K为频率控制字(也叫相位增量),P为相位控制字,W为波形控制字,fc为参考时钟频率,N为相位累加器的字长,D为ROM数据位及D/A转换器的字长。
相位累加器在时钟fc的控制下以步长K累加,输出的N位二进制码与相位控制字P、波形控制字W相加后作为波形ROM的地址来对波形ROM进行寻址,波形ROM输出的D位幅度码S(n)经D/A转换变成阶梯波S(t)后,再经过低通滤波器平滑,就可以得到合成的信号波形。
由于合成的信号波形取决于波形ROM中存放的幅度码,因此,用DDS可以合成任意波形。
DDS信号发生器电路设计方案
DDS信号发⽣器电路设计⽅案DDS信号发⽣器电路设计⽅案1、了解电⼦电路设计的⼀般⽅法、根据题⽬要求选择设计⽅案。
2、根据理论计算分析,查阅相关资料和⼿册,选择电⼦元器件。
3、学会使⽤电⼦设计⾃动化软件对电路进⾏设计、分析、验证。
利⽤可编程逻辑器件实现电路的设计、仿真、下载。
4、熟练使⽤常⽤电⼦仪器(⽰波器、万⽤表、信号发⽣器等)对电路进⾏测试。
5、写出符合要求的课程设计报告。
⼀、实验设备1、Altera DE2开发板 (CycloneⅡ EP2C35F672C6)2、QuartusⅡ9.1开发软件3、数字电路实验⾯包板4、⽰波器、万⽤表等⼆、实验任务要求利⽤DE2实验开发装置,在给定电源条件下,完成正弦波信号发⽣器电路设计。
1、技术指标①信号频率输出围50Hz~10kHz,频率可调。
步进调整,步长0.5Hz或50Hz;②频率稳定度10-3。
2、发挥部分①增加脉冲信号的输出,信号频率输出围50Hz~10kHz;②脉冲信号占空⽐可调,调整围2%~98%;③正弦或脉冲频率步长调整分别为1Hz、10Hz、100Hz、1kHz、10kHz;④完成在数码管上数字频率显⽰功能;三、实验原理介绍1、DDS直接数字合成(Direct Digital Synthesis、DDS)是⼀种新的频率合成技术和信号产⽣的⽅法。
直接数字频率合成器(DDS)具有超⾼速的频率转换时间,极⾼的频率分辨率和较低的相位噪声,在频率改变与调频时,DDS 能够保持相位的连续,因此很容易实现频率、相位和幅度调制。
此外,DDS 技术⼤部分是基于数字电路技术的,具有可编程控制的突出优点。
因此这种信号产⽣技术得到了越来越⼴泛的应⽤,很多⼚家已经⽣产出了DDS专⽤芯⽚,这种器件成为当今电⼦系统及设备中频率源的⾸选器件。
2、相位累加器⼀个正弦波,虽然它的幅度不是线性的,但是它的相位却是线性增加的。
DDS利⽤了这⼀特点来产⽣正弦信号。
根据DDS的频率控制字M的位数N,把360°平均分成了2的N次等份。
DDS信号源设计原理
DDS 信号源设计原理DDS 引言 DDS 原理 DDS 结构 DDS 设计 DDS 描述 DDS 仿真 DDS 实现一、DDS 引言频率合成技术是将一个(或多个)基准频率变换成另一个(或多个)合乎质量要求的所需频率的技术。
在通信、雷达、导航、电子侦察、干扰与抗干扰等众多领域都有应用。
随着各种频率合成器和频率合成方案的出现,频率合成技术得到了不断的发展。
1971年3月美国学者J.Tierncy ,C.M.Rader 和B.Gold 首次提出了直接数字频率合成(DDS__Direct Digital Synthesis )技术。
这是一种从相位概念出发直接合成所需要的波形的新的全数字频率合成技术。
同传统的频率合成技术相比,DDS 技术具有极高的频率分辨率、极快的变频速度,变频相位连续、相位噪声低,易于功能扩展和全数字化便于集成,容易实现对输出信号的多种调制等优点,满足了现代电子系统的许多要求,因此得到了迅速的发展。
目前市面上的DDS 芯片,价格昂贵、功能固定单一,应用受到限制。
本综合实验项目采用基于FPGA 的EDA 技术设计实现DDS 芯片,并可以根据实际需要对其功能进行灵活地修改,配置。
二、DDS 工作原理一个纯净的单频信号可表示为:()()o o t f U t u θπ+=2sin (2-1)只要它的幅度U 和初始相位o θ不变,它的频谱就是位于o f 的一条谱线。
为了分析简化起见,可令U=1,o θ=0,这将不会影响对频率的研究。
即: ()()()t t f t u o θπsin 2sin == (2-2)如果对(2-2)的信号进行采样,采样周期为c T (即采样频率为c f ),则可得到离散的波形序列:()()c o nT f n u π2sin = ()...2,1,0=n (2-3)相应的离散相位序列为:()n nT f n c o ∙∆==θπθ2 ()...2,1,0=n (2-4)式中:c oc o f f T f ππθ22==∆ (2-5)是连续两次采样之间的相位增量。
自制DDS信号源的展示
自制DDS信号源的展示
亚诺德的DDS芯片在业界还是非常有名气,以前买过一块AD9850的DDS模块,现在在论坛ADI版块来show一下前段时间做的一个DDS信号源。
很简单,就是三向按键+5110+G2452做的一个操作界面,来配置AD9850。
可以设置输出频率、调节5110背光、复位频率等等操作。
上点DIY的照片
三大组件,都是拆机货
菊花飞线
DDS模块真像好粗糙的设计啊
AD9850特写
这片子很贵,不过性能很好
下面测试一下输出,手上没有实体示波器,就拿USBee DX Pro简单测试了一下,会有一定的误差。
配置15Hz,USBee测得14.98Hz
配置431Hz,USBee测得430.91Hz
配置2.431kHz,USBee测得2.43kHz
配置62.431kHz,USBee测得62.5kHz
配置124.431kHz,USBee测得125.0kHz
配置2.125479MHz,USBee测得2.0MHz。
dds开背流程
dds开背流程
DDS开背流程。
DDS(Direct Digital Synthesis)是一种数字频率合成技术,它可以通过数字信号直接生成高精度的频率输出。
在无线通信、医疗设备、雷达系统等领域有着广泛的应用。
DDS开背流程是指在设计和制造DDS芯片时,需要进行的一系列工艺步骤,以确保芯片的正常工作和性能稳定。
下面将详细介绍DDS开背流程的具体步骤。
首先,DDS芯片的设计是整个流程的第一步。
设计人员需要根据产品需求和技术规格,确定DDS芯片的功能模块、电路结构和布局。
在设计过程中,需要充分考虑电路的稳定性、抗干扰能力和功耗等因素,以确保芯片的性能和可靠性。
接下来是芯片制造的准备工作。
制造工艺包括芯片的掩模制作、光刻、蚀刻、离子注入、金属化等步骤。
在这个阶段,需要严格按照设计要求和工艺标准进行操作,确保芯片制造的精度和质量。
然后是芯片的封装和测试。
封装是将芯片封装在塑料或陶瓷封装体中,以保护芯片并方便与外部电路连接。
测试是在芯片制造完成后,对芯片进行功能和性能测试,以验证芯片的工作状态和参数是否符合设计要求。
最后是芯片的质量控制和验证。
质量控制是指对芯片制造过程中的各个环节进行监控和管理,以确保芯片的质量稳定和可靠。
验证是指对芯片的性能和参数进行全面的验证和测试,以确保芯片的性能符合产品需求。
总的来说,DDS开背流程是一个复杂而严谨的工艺流程,需要设计、制造、封装、测试和验证等多个环节的协同配合。
只有严格按照流程要求进行操作,才能保证DDS芯片的质量和可靠性。
射频电路设计DDS
射频电路设计DDS射频电路设计是一种关键的电子设计技术,用于生成和处理射频信号。
直接数字合成(Direct Digital Synthesis,DDS)是一种常用的射频电路设计技术,可以生成各种复杂的射频信号。
本文将介绍射频电路设计DDS的工作原理、设计步骤和一些常见的应用。
1.工作原理射频电路设计DDS的工作原理基于数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)技术。
它使用数字信号作为输入,通过数学运算和数字信号发生器(Digital Signal Generator,DSG)将其转换为射频信号。
DDS主要包括三部分:时钟、相位累加器和数字控制振荡器(Digital Control Oscillator,DCO)。
-时钟:时钟提供基础的计时信号,用于指导整个系统的运行。
-相位累加器:相位累加器是DDS中的核心部件,通常由寄存器实现。
它以一个固定的频率计数,并将这个频率映射到一个连续的相位输出。
-数字控制振荡器:数字控制振荡器负责将相位输出转换为具有特定频率、幅度和相位的射频信号。
它通过利用正弦和余弦乘法器,将相位输出映射到一个正弦和余弦信号。
2.设计步骤-确定输出射频信号的频率和带宽,并且根据需求选择合适的时钟源。
时钟源可以是稳定可靠的晶振或者其他时钟模块。
-选择合适的数字控制振荡器和相位累加器,根据所需的性能指标进行参数优化。
-进行相位差调制,将相位差乘以输入数字信号,并将结果累加到相位累加器中。
相位差的大小决定了输出射频信号的频率。
-进行幅度调制,将输入数字信号的幅度乘以一个合适的增益系数,并将结果通过数字控制振荡器输出。
-设计输出滤波器,用于去除不需要的高频成分,并确保输出射频信号的频谱符合要求。
3.常见应用-无线通信:DDS可以用于产生调制后的射频信号,实现无线通信系统中的调制解调功能。
它可以用于产生各种调制方式的信号,如调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。
DDS原理及实现
1 DDS原理简介数字频率合成器(Direct Digital Synthesizer )是从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。
一个直接数字频率合成器由相位累加器、加法器、波形存储ROM、D/A转换器和低通滤波器(LPF)构成。
DDS的原理框图如图 1.2所示:N 位. ,S(n) S(t)LKROM中存放的幅度值,因此用DDS可以产生任意波形。
这里我们用DDS实现正弦波的合成。
A)频率预置与调节电路fclk K K被称为频率控制字,也叫相位增量.DDS方程为:f out,厕为输出频率,枷为时钟频率。
当K=1时,DDS输出最低频率(也即频率分辨率)f clk f clk为"2^ ,而DDS的最大输出频率由Nyquist采样定理决定,即f out~2 ,也就是说K最大值为2N 1。
因此,只要N足够大,DDS可以得到很细的频率问隔。
要改变DDS的输出频率,只要改变频率控制字K即可。
B)累加器相位累加器由N位加法器与N位寄存器级联构成。
每来一个时钟脉冲f clk , 加法器将频率控制字K与寄存器输出的累加相位数据相加,再把相加后的结果送至寄存器的数据输入端。
寄存器将加法器在上一个时钟作用后所产生的相位数据反馈到加法器的输入端;以使加法器在下一个时钟的作用下继续与频率控制字进行相加。
这样,相位累加器在时钟作用下,进行相位累加。
当相位累加器累加满量里就会产生一次溢出,完成一个周期性的动作。
C)控制相位的累加器通过改变相位控制字P可以控制输出信号的相位参数。
令相位加法器的字长为N,当相位控制字由0跃变到P (P 0)时,波形存储器的输入为相位累P加器的输出与相位控制字PZ和,因而其输出的幅度编码相位会增加尹,从而使最后输出的信号产生相移。
D)控制波形的加法器通过改变波形控制字W可以控制输出信号的波形。
由丁波形存储器中的不同波形是分块存储的,所以当波形控制字改变时,波形存储器的输入为改变相位后的地址与波形控制字W (波形地址)之和,从而使最后输出的信号产生相移。
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业余无线电DDS的制作DDS顾名思义就是数字直接频率合成器,在早期的无线电设备都是用的模拟合成器,如:MC145151P,MC145152等,这些合成器物美价廉,但是调试麻烦,VCO频率漂移,温度影响等。
在这里,以AD9850,AD9851,AD9951为代表的DDS在广大无线电爱好者中都有很好的口碑和应用。
我在DIY以NE602和MC1496P的QRP机器时,DIY了以AD9851,12864(带字库)的LCD显示器的DDS。
给广大的HAM朋友在DIY DDS时作参考。
单片机:STC89C52LCD:12864,带字库,这样的选择可以显示一些中文。
DDS:AD9851。
各个接口在程序里有定义,直接按定义的接口连接硬件。
DDS的初始值为14.270MHZ,改变程序的90000就可以改变中频的频率。
程序如下:#include<reg52.h>// #include<DS1820.h>sbit clk=P2^0;sbit fq=P2^1;sbit rst=P2^2;sbit dat=P2^3;sbit lcd_rs=P2^4;sbit lcd_rw=P2^5;sbit lcd_en=P2^6;sbit lcd_rst=P2^7;sbit lcd_psb=P1^7;sbit fqup=P3^2;sbit fqdown=P3^3;sbit bj=P3^4;sbit mode=P3^5;#define ldata P0#define uchar unsigned char#define uint unsigned intunsigned char phase_word=0x00;unsigned char power_down=0x00;unsigned char mult=0x01;unsigned char ww[5]={0x09,0x0e,0x38,0xe3,0x8e};unsigned long freq,set_value,aa,bb,cc,da,ee; //uchar a,b,c,d,e,f,g,h,i,dd,zz,kk;uint key;void delay_us(unsigned int tm){while(tm--);}//***************LCD判忙********************************************** bit lcd_busy(){bit result;lcd_rs=0;lcd_rw=1;lcd_en=1;delay_us(10);result=(bit)(P0&0x80);lcd_en=0;return(result);}//*************LCD写指令*************************** void lcd_cmd(uchar cmd){while(lcd_busy());lcd_rs=0;lcd_rw=0;lcd_en=0;delay_us(4);ldata=cmd;delay_us(4);lcd_en=1;delay_us(4);lcd_en=0;}//**************LCD写数据****************************** void lcd_dat(uchar dat){while(lcd_busy());lcd_rs=1;lcd_rw=0;lcd_en=0;ldata=dat;delay_us(4);lcd_en=1;delay_us(4);lcd_en=0;}//*********************LCD初始化******************** void lcd_init(){lcd_psb=1;lcd_rst=0;delay_us(3000);lcd_rst=1;delay_us(3000);lcd_cmd(0x34);delay_us(5000);lcd_cmd(0x30);delay_us(5000);lcd_cmd(0x0c);delay_us(5000);lcd_cmd(0x04);delay_us(5000);lcd_cmd(0x01);delay_us(5000);}//*****************************************void lcd_clr(){lcd_cmd(0x01);delay_us(5);}//************************************************ void init_dds(){rst=1;delay_us(10000);rst=0;delay_us(10000);fq=0;delay_us(2);clk=1;delay_us(2);clk=0;delay_us(2);fq=1;delay_us(2);fq=0;delay_us(2);}//写数据void write_dds(unsigned long dds) {unsigned char i,j,temp;ww[0]=dds&0xff;ww[1]=(dds>>8)&0xff;ww[2]=(dds>>16)&0xff;ww[3]=dds>>24;ww[4]=(phase_word<<3)||power_down<<2||mult; fq=0;clk=0;for(i=0;i<5;i++){temp=ww[i];for(j=0;j<8;j++){clk=0;if(temp&0x01)dat=1;else dat=0;delay_us(2);clk=1;delay_us(2);temp>>=1;}}clk=0;fq=1;delay_us(3);fq=0;}//写频率void write_freq(unsigned long freq){unsigned long dds;dds=23.860929422*freq;//23.860929422write_dds(dds);}//********************数据转换************************** void lcd_zh(){a=cc/10000000+0x30;b=(cc/1000000)%10+0x30;c=(cc%1000000)/100000+0x30;d=(cc%100000)/10000+0x30;e=(cc%10000)/1000+0x30;f=(cc%1000)/100+0x30;g=(cc%100)/10+0x30;h=cc%10+0x30;}//********************显示函数**************************void lcd_display(){uchar i;for(i=0;i<1;i++){// lcd_clr();switch(zz){lcd_clr();case0:lcd_cmd(0x81);delay_us(10);lcd_dat(0x4c);delay_us(10);lcd_dat(0x53) ;delay_us(2);lcd_dat(0x42);delay_us(2);break;//LSBcase1:lcd_cmd(0x81);delay_us(10);lcd_dat(0x55);delay_us(10);lcd_dat(0x53) ;delay_us(2);lcd_dat(0x42);delay_us(2);break;//USBcase2:lcd_cmd(0x81);delay_us(10);lcd_dat(0x41);delay_us(10);lcd_dat(0x4d) ;delay_us(2);lcd_dat(0x20);delay_us(2);break;//AMcase3:lcd_cmd(0x81);delay_us(10);lcd_dat(0x46);delay_us(10);lcd_dat(0x4d) ;delay_us(2);lcd_dat(0x20);delay_us(2);break;//FMcase4:lcd_cmd(0x81);delay_us(10);lcd_dat(0x43);delay_us(10);lcd_dat(0x57) ;delay_us(2);lcd_dat(0x20);delay_us(2);break;//CWcase5:lcd_cmd(0x81);delay_us(10);lcd_dat(0x46);delay_us(10);lcd_dat(0x53) ;delay_us(2);lcd_dat(0x4b);delay_us(2);break;//FSK}lcd_cmd(0x86);delay_us(10);lcd_dat(0x1b);delay_us(2);lcd_dat(kk);delay_us(2);lcd_cmd(0x90);delay_us(2);lcd_dat(0x20);delay_us(2);lcd_dat(a);delay_us(2);lcd_dat(b);delay_us(2);lcd_dat(0x2e);delay_us(2);lcd_dat(c); delay_us(2); lcd_dat(d); delay_us(2); lcd_dat(e); delay_us(2); lcd_dat(0x2e); delay_us(2); lcd_dat(f); delay_us(2); lcd_dat(g); delay_us(2); lcd_dat(h); delay_us(2); lcd_cmd(0x96); delay_us(10); lcd_dat(0x4d); delay_us(2); lcd_dat(0x48); delay_us(2); lcd_dat(0x7a); delay_us(2);}}void scan_key(){fqup=1;fqdown=1;bj=1;mode=1;if(key<10000)key++;if(fqup==0){if(key==6){switch(dd){case 0: bb=aa;aa=aa+1;cc=aa-da;break;case 1: bb=aa;aa=aa+10;cc=aa-da;break;case 2: bb=aa;aa=aa+100;cc=aa-da;break;case 3: bb=aa;aa=aa+1000;cc=aa-da;break;case 4: bb=aa;aa=aa+10000;cc=aa-da;break;case 5: bb=aa;aa=aa+100000;cc=aa-da;break;case 6: bb=aa;aa=aa+1000000;cc=aa-da;break;}}}else if(fqdown==0){if(key==6){switch(dd){case 0: bb=aa;aa=aa-1;cc=aa-da;break;case 1: bb=aa;aa=aa-10;cc=aa-da;break;case 2: bb=aa;aa=aa-100;cc=aa-da;break;case 3: bb=aa;aa=aa-1000;cc=aa-da;break;case 4: bb=aa;aa=aa-10000;cc=aa-da;break;case 5: bb=aa;aa=aa-100000;cc=aa-da;break;case 6: bb=aa;aa=aa-1000000;cc=aa-da;break;}}}else if(bj==0) //步进选择{if(key==6){dd++;kk=dd;kk=kk+0x31;if(dd==6){kk=0x31;dd=0;}}}else if(mode==0){if(key==6){zz++;if(zz==6)zz=0;switch(zz){case 0:if(zz==5){bb=aa;aa=aa-700;aa=aa-1500;da=da-1500;break;}else {aa=aa-3000;da=da-3000;break;} //LSB,这里有问题待调试case 1:bb=aa;aa=aa+3000;da=da+3000;break;//USBcase 2:bb=aa;aa=aa-1500;da=da-1500;break; 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