基于CDCE949的可控频率源设计与实现

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基于单片机和FPGA的任意频率发生器设计【文献综述】

基于单片机和FPGA的任意频率发生器设计【文献综述】

毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机和FPGA的任意频率发生器设计1前言单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。

我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。

[9-13]直接数字频率合成(简称DDS)是一种新的频率合成技术,同传统的直接频率合成(DS),锁相环间接频率合成(PLL)方法相比,它具有很多优点,如频率切换时间短,频率分辨率高,相位变化连续,容易实现对输出信号的多种调制等。

近几年来,疙瘩芯片制造厂商都继续推出各种各样的高性能,多功能的DDS 专用芯片,为电路设计者提供了多种选择,满足了工程的实际需要。

但DDS专用芯片确实固定的,使用不灵活。

二用FPGA设计的DDS电路只需要改变FPGA 中的ROM数据,DDS就可以产生任意波形,而且FPGA芯片要比专用DDS专用芯片便宜很多倍。

基于dds技术的模拟频率调制电路设计及fpga实现

基于dds技术的模拟频率调制电路设计及fpga实现

基于dds技术的模拟频率调制电路设计及fpga实现DDS技术是一种数字信号处理技术,它可以实现高精度、高速度的频率合成和调制。

基于DDS技术的模拟频率调制电路设计及FPGA实现,可以实现高精度、高速度的模拟信号调制,具有广泛的应用前景。

一、基于DDS技术的模拟频率调制电路设计1. DDS技术原理DDS技术是一种数字信号处理技术,它通过数字信号处理器(DSP)或FPGA实现对数字信号的频率合成和调制。

DDS技术的核心是相位累加器和数字控制振荡器(NCO),相位累加器用于累加相位,NCO 用于产生数字信号。

DDS技术的优点是可以实现高精度、高速度的频率合成和调制,同时可以实现频率和相位的任意调制。

2. 模拟频率调制电路设计基于DDS技术的模拟频率调制电路设计,需要实现以下几个模块:(1)数字控制振荡器(NCO)模块:用于产生数字信号,可以通过改变NCO的频率和相位实现数字信号的频率和相位调制。

(2)数字信号处理器(DSP)模块:用于对输入信号进行数字信号处理,包括滤波、采样、量化等。

(3)模拟信号输出模块:用于将数字信号转换为模拟信号输出。

3. 模拟频率调制电路设计流程(1)确定调制信号的频率范围和精度要求。

(2)设计数字控制振荡器(NCO)模块,确定NCO的频率和相位控制方式。

(3)设计数字信号处理器(DSP)模块,包括滤波、采样、量化等。

(4)设计模拟信号输出模块,将数字信号转换为模拟信号输出。

(5)进行电路仿真和调试,优化电路性能。

二、基于DDS技术的模拟频率调制电路FPGA实现1. FPGA技术原理FPGA是一种可编程逻辑器件,可以实现数字电路的设计和实现。

FPGA的核心是可编程逻辑单元(PLU)和可编程互连网络(PCN),PLU用于实现逻辑功能,PCN用于实现逻辑单元之间的连接。

2. 模拟频率调制电路FPGA实现基于DDS技术的模拟频率调制电路FPGA实现,需要实现以下几个模块:(1)数字控制振荡器(NCO)模块:用于产生数字信号,可以通过FPGA实现NCO的频率和相位控制。

基于LMX2594的K波段频率源的设计与实现

基于LMX2594的K波段频率源的设计与实现

• 119•基于LMX2594的K波段频率源的设计与实现成都信息工程大学 胡 格 王志鹏 文继国【摘要】介绍了一种K波段频率源的设计方法。

本文采用LMX2594数字锁相环芯片,并用C8051F330单片机对锁相环芯片进行操作,然后再倍频的方法实现了实现了该K波段频率源的设计。

该频率源具有频率稳定度高,相位噪声低,杂散低等优点。

测试结果表明该频率源的相位噪声为-90dBc@1kHz,-98dBc@10kHz;输出功率大于10dBm,可以满足系统的各项要求。

【关键词】K波段;频率源;锁相环;相位噪声;杂散Design of K Band Frequency Source based on LMX2594HU Ge,WANG Zhi-peng,WEN Ji-guo(Chengdu University of Information Technology,Chengdu,China)Abstract:A design method of the K-band frequency source is introduced in this paper.The chip of LMX2594 Digital PLL is used in this paper,C8051F330MCU is used to do operation in the PLL chip,and then multipliers it to achieve the K-band frequency source,which has lots of characteris-tics,such as high frequency stability,low phase noise and low spurs.The test results show that:the phase noise of the frequency source is -90dBc@1kHz,-98dBc@10kHz;the power level of the output greater than 10dBm,which can meet the requirements of the system.Key words:K-band;frequency synthesizer;PLL;phase noise;spurs1 引言频率源是现代微波通信系统的重要功能单元,在收发射机、雷达、通信、电子对抗和检测仪器等电子设备中被广泛应用,它的性能直接影响整个通信系统的性能[1]。

K波段集成上变频信道芯片的研究与设计

K波段集成上变频信道芯片的研究与设计

K波段集成上变频信道芯片的研究与设计卫星通信是利用卫星进行转发,建立在地球终端之间或地球终端与卫星间的无线通信系统,广泛应用于工业生产和日常生活中。

随着应用市场逐渐扩大,卫星通信逐渐向更高的频段、更高质量的方向发展。

通信收发芯片是通信终端的核心单元,其性能很大程度上决定了通信终端和卫星通信的工作质量和应用范围。

随着工作频率提高,微波、毫米波无线系统的应用范围大幅度增加,卫星通信对射频前端的设计要求也日益提升。

发射机主要用于将基带信号变频至射频频段,发射机芯片的指标主要有增益、线性度、杂散抑制、面积、功耗等。

在实际应用中,工艺、电源电压等的变化也对整个系统的稳定性提出了更严格的要求。

传统毫米波收发前端以微波分立器件为主,具有成本高昂、功耗偏大、体积庞大,难以压缩等缺点。

硅基CMOS工艺不仅功耗低,成本低,而且便于将模拟电路、射频电路和数字电路集成在同一芯片上,从而实现小型化设计。

但是它同时也面临着增益低、功率低等不足之处。

本文基于90nm CMOS工艺,研究设计并实现了K波段高集成度片上变频发射信道芯片,解决了在CMOS工艺下信号从基带变频至K波段过程中,发射信道整体及各个模块的杂散、谐波、增益调节等关键问题。

论文首先介绍了发射机芯片的研究背景、意义和国内外发展现状,并对发射机的主要性能指标、基本结构做出概述。

然后文章根据指标要求对系统的实现方案进行规划,确定系统架构、模块组成以及各个模块的基本指标。

整个芯片集成了变频信道、时钟单元、电源模块、数字模块等。

其中,变频信道主要包括可控增益单元、低通滤波器、两次上变频混频器、带通滤波器和功率放大器;时钟模块采用900MHz锁相环以及K波段频率综合器分别提供两次上变频所需的本地振荡信号;针对电源电压抖动问题,发射机芯片采用线性稳压源提供电源电压;上位机控制串行外设接口对模块进行控制。

文章着重对上变频信道的六个关键模块进行电路与版图的设计、仿真分析和优化,并基于模块设计完成了最终的整体发射机芯片的流片和测试。

基于DDS技术的高频信号源设计与实现

基于DDS技术的高频信号源设计与实现

基于DDS技术的高频信号源设计与实现
刘涛;杨艺敏;丘学勇;周斌
【期刊名称】《电声技术》
【年(卷),期】2012(36)12
【摘要】介绍了一种基于直接数字频率合成(DDS)技术的高频信号源的设计与实现.该系统以单片机STC89C54RD+和DDS芯片AD98S1为核心,产生正弦波信号,通过AD835与THS6002实现幅度数控调整,最终实现了输出频率、幅度和占空比可调的正弦波和脉冲波信号.实测结果表明:该高频信号源输出频率为0~70 MHz;幅度为0~10V(P-P);脉冲信号的占空比为5%~95%,且都实现了数控可调,具有信号的频率误差小、分辨率高和幅度稳定等优点.
【总页数】5页(P38-41,45)
【作者】刘涛;杨艺敏;丘学勇;周斌
【作者单位】桂林电子科技大学信息科技学院,广西桂林541004;桂林电子科技大
学信息科技学院,广西桂林541004;桂林电子科技大学信息科技学院,广西桂林541004;桂林电子科技大学信息科技学院,广西桂林541004
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.DDS技术在高频电磁法仪器信号源中的应用 [J], 朱凯光;林君;王忠;占细雄
2.基于DDS技术的通信信号源设计与实现 [J], 刘伟;黄瑞光
3.基于DDS技术的信号源设计与实现 [J], 彭文标;黄悦华
4.基于DDS技术的多功能信号源设计 [J], 毛群
5.基于DDS技术的超低频信号源设计 [J], 侯永春
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基于DDS的Ka频段小步进捷变频频率综合器设计

基于DDS的Ka频段小步进捷变频频率综合器设计

基于DDS的Ka频段小步进捷变频频率综合器设计冯占群;李洪涛;宋旸【摘要】In communication,radar and electronic countermeasure systems,the frequency step and switch time of frequency synthesizer greatly affect the performance of the system.According to theoretical analysis and comparison on DDS and PLL,combining of their advantages,a detailed scheme of Ka-band frequency synthesizer with small frequency step and frequency agility is proposed using the AD Company's latest DDS-AD9914.The phase noise,spur rejection and frequency switch time of frequency synthesizer are analyzed in theory.The experimental results show that the frequency step of the proposed frequency synthesizer is down to 300 Hz,and its frequency switch time is less than 10 μs within the output frequency range of 24 GHz to 32 GHz.%在通信、雷达和电子对抗系统中,频率综合器的频率步进、换频时间对系统的指标有重要影响.基于对DDS和锁相合成方式的理论分析和比较,结合DDS与锁相合成方式的优点,通过使用AD公司的最新DDS产品AD9914和优化设计,提出一种Ka频段宽带小步进捷变频频率合成器的实现方案,对合成器的相位噪声、杂散抑制和换频时间指标进行了理论分析.结果表明,该频率综合器在24~32 GHz输出频率下,最小频率步进可以达到300 Hz,换频时间优于10 μs.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2017(047)007【总页数】4页(P86-89)【关键词】频率合成;小步进;捷变频;直接数字频率合成;锁相环【作者】冯占群;李洪涛;宋旸【作者单位】中华通信系统有限责任公司河北分公司,河北石家庄 050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄 050081;北京无线电计量测试研究所,北京 100000【正文语种】中文【中图分类】TN743随着电子技术的发展,对作为现代电子设备和电子系统的基础,被誉为电子系统“心脏”的频率源性能提出了更高的要求[1]。

一种基于DDS技术400MHZ信号源的设计

一种基于DDS技术400MHZ信号源的设计

一种基于DDS 技术400MH Z 信号源的设计白宗文1张威虎1 周美丽1(1延安大学 物理与电子信息学院 ,陕西 延安 716000 )摘 要:文章介绍了DDS 技术的工作原理和AD9954的结构,设计出了400MH Z 信号源电路图,并给出了部分程序。

测试结果表明本设计具有频率分辨率高,功耗低,输出频率信号相位连续,频率转换时间短等优点。

该信号源结构简单,广泛用于通信、仪器仪表、自动控制等领域关键词: AD9954;高频信号源;电路;串行操作中图分类号:TP273 文献标识码:AA Design of 400MH Z Signal Source Based on DDSBAI Zong-wen ZHANG Wei-hu ZHOU Mei-li(1 College of Physics and Electronic Information, Yan’an University,Yan’an,716000,China)Abstract: The paper introduces the principle of DDS and the structure of AD9954 , designs a 400MHz signal source circuit, and a part of program is given .The test result indicates that this design have many excellence performance, such as high frequency resolution, low power cost, output frequency signal continuous and the time of frequency-shift short. The signal source has simple structure, and can be used in communication ,equipment and meter, auto-control extensively.Key words: AD9954; high frequency signal source; Circuit; Serial operation1.引言随着超大规模集成电路技术的发展,直接频率合成技术(Direct Digital Synthesis )应用日益广泛,尤其是应用于雷达信号波形产生技术和高精度、高稳定度信号产生技术方面,克服了传统信号源产生电路相位不连续、功耗大、频率转换时间长等缺点[4,5]。

基于DDS的信号源设计论文

基于DDS的信号源设计论文

基于DDS的信号源设计论文作者:郭泳丽张晋涛薛凯栋史佳茹侯翰林来源:《科学导报·学术》2020年第17期摘;要:本文主要介绍了采用直接数字频率合成DDS芯片实现正弦信号输出,并完成调频,调幅功能。

它采用美国模拟器件公司(AD公司)的芯片AD9851,并用AT89C51单片机对其控制,首先从DDS芯片的输出,经低通滤波得到正弦信号,然后对该信号进行调频,调幅。

其中调频部分可以通过在软件中修改DDS芯片的频率控制字,相位控制字等来实现,而调幅部分需在DDS输出正弦信号之后外加一调幅器实现。

调幅部分将DDS输出作为载波信号,RC振荡器提供1KHz振荡作为调幅信号,它利用了乘法器MC1496完成对正弦信号调制。

该系统输出稳定度、精度极高,适用于当代的尖端的通信系统和精密的高精度仪器。

关键词:直接数字频率合成(DDS);AD9851;调频;调幅1、设计任务及初步规划设计本课题是利用高性能DDS芯片设计频率范围在0~10 MHz,并能够实现调频、调幅的信号源。

要求其频率稳定度小于等于10-6在对本课题总体规划设计过程中,主要可分成以下几块:(1)控制电路的设计,其主要功能是完成对DDS芯片的控制,包括频率控制字,相位控制字等的数据输入信号以及频率更新和字输入时钟端等的控制信号。

这些控制信号可以由PC 机,单片机,可编程逻辑器件PLD,或者常规的数字逻辑电路来产生。

PLD是由用户在工作现场进行编程的逻辑器件,在产品研制的未定型阶段,这种方式比较灵活,常规的数字逻辑电路最简单,价格最便宜,最容易上手,但不够灵活。

而单片机具有体积小,可控性高,控制功能强,使用方便,性价比较高等诸多优点,我准备采用常用的控制电路的芯片AT8951单片机来完成控制部分的功能。

(2)參考时钟电路设计。

参考频率源可选用普通晶体振荡器,温补晶体振荡器或恒温控制晶体震荡器等。

其中恒温控制晶体震荡器的性能指标最好,但体积最大,价格也最贵,而普通晶体振荡器虽价格便宜,但其频率稳定度通常较低,所以在工程实际中,一般采用温补晶体振荡器作为DDS的参考时钟输入比较合适。

单片机控制DDDDSS芯片设计可控数字频率源

单片机控制DDDDSS芯片设计可控数字频率源

68
2005/6
MCU/DSP TECHNOLOGY
M C U / D S P 专栏
图 4 键盘和显示接口电路图 图 5 软件流程图
信号小 50dB 以上 另外在试验中发现 如果所提供给 AD9852 的参考时钟源的 精度很高 输出信号的频谱噪声特性会 更好 值得注意的是 在实际应用中应 尽可能采用相位噪声低且杂散和谐波抑 制性能好的频率源 并在电路中加入滤 波电路
样可以减少后级电路的触发误 差 同时也可以经过滤波器后 直接输出正弦信号 系统电路 图如图 2 4 所示
图 3 7阶椭圆函数滤波器电路图
完成 5V 的 T T L 逻辑电平到 3 . 3 V C M O S 逻辑电平的转换 系统功能如图 1 所示
DDS 的 D/A 输出信号经过一个 7 阶
的椭圆函数滤波器滤波后输出纯净的正 弦波 再送入到 DDS 内部集成的高速比 较器整形后输出所需要的方波信号 这
analysis of DDS-based RF digital modulation Electricala ndE lectronicT echnology.P roceedings of IEEE Region 10 International Conference. 2001 4 L. Cordesses. Direct digital synthesis: a tool for periodic wave generation (part 2) Signal Processing Magazine. IEEE. 2004
DDS 是 20 世纪 70 年代发展起来的 一种新的频率合成法 它将先进的数字 处理技术和方法引入信号合成领域 DDS 以其有别于其他频率合成技术的优 越性能和特点 成为现代频率合成技术 中的佼佼者 本文介绍了利用这一新的 频率合成法 采用了 D D S 芯片 AD9852 产生单片机控制的 DDS 实用电路

利用直接数字频率合成技术设计信号源_张秋梅

利用直接数字频率合成技术设计信号源_张秋梅

·开发设计·利用直接数字频率合成技术设计信号源张秋梅 柏 锐 尚建荣 李 慧(大庆石油管理局测井公司 黑龙江大庆)摘 要:采用模拟电路设计的信号源存在频率精度不高、调试与维修不方便、工作不够稳定以及直接升级困难等缺点。

文章提出了利用直接数字频率合成技术(Direction Digital F requency Synthesis Technology 简称DDS )设计信号源,分别介绍了基于CP LD 、单片机、DDS 芯片和简单数字电路等4种信号源设计方法。

4种方法都包含了信号数据表、读取数据表的电路、D /A 电路和低通滤波器电路。

更改数据表的数据就可以改变信号类型,用不同速率读取数据表中的数据就可以得到不同的信号频率。

这2种值的改变都可以通过软件实现,实现了信号源设计的软件化。

改进设计后的信号源不仅有很高的频率精度,而且电路结构简单、电路工作稳定、维修方便。

关键词:信号源设计;软件化;直接数字频率合成(DDS )中图法分类号:P 631.8+3 文献标识码:B 文章编号:1004-9134(2008)03-0014-040 引 言目前使用的信号源大都是由运算放大器及其电子元器件如电容、电感及电阻组成的振荡电路产生,这些信号源电路存在结构复杂、参数固定、调试和维修比较困难以及频率精度不高等缺点。

直接数字频率合成技术(Direction Digital Frequency Synthesis Technology ,即DDS 或DDFS )有相对带宽、频率转换时间快、相位连续性好及频率分辨率高等优点。

将DDS 用于信号源的产生,不仅比传统振荡电路有更短的频率稳定时间和更高的频率分辨率,还可以实现信号源电路设计的软件化。

本文介绍利用DDS 产生信号源的几种方法。

1 直接数字频率合成(DDS )技术的原理DDS 的基本原理是利用采样定理,通过查表的方法产生波形。

它以全数字技术,从相位概念出发直接合成所需信号。

基于dsPIC和FPGA的可控线性调频信号源设计

基于dsPIC和FPGA的可控线性调频信号源设计

波 电路 +信 号 幅度控 制 电路 的设计 方 案 。可 控线
位 可预 失真等 特 点。
关 键 词 : 性 调 频 信 号 ; 号 幅 度 ;s I F G 线 信 dP C; P A
De i n o n r l b e Li a e u n y M o u a i n S g l sg f Co t ol l ne r Fr q e c a d l to i na S u c s d o s C n o r e Ba e n d PI a d FPGA
d sg se s o i l me t nd h sh g i — a yn fsg a r mee s,e p cal hea ltd e in i a yt mp e n ,a a ih tme v r ig o i lpa a t r n s e ily t mp i e u
a d p a e o h in li h s meh d c n b r — so t n. n h s ft e sg a n t i t o a e p e ditri o Ke r s:i e r q e c d lto i a ;sg a mp iu e;ds C;F y wo d ln a fe u n y mo u ain sg l i n la lt d r n PI PGA
1 引 言
线 性调 频信 号是一 种 瞬时频 率 随时 间呈线 性
变化 的信号 , 不仅 可 以获得 较大 的压 缩 比 , 而且 有
2 可 控 线 性 调 频 信 号 源 的 设 计 方 案
采 用 dPC+F G sI P A+D A 转 换 电 路 +一 阶 / R C有 源低 通 滤 波 电路 +二 阶压 控 电压 源 低 通滤

射频微波频率源系统设计研究殷豪

射频微波频率源系统设计研究殷豪

射频微波频率源系统设计研究殷豪发布时间:2023-07-14T08:13:19.343Z 来源:《工程建设标准化》2023年9期作者:殷豪[导读] 本论文研究了射频微波频率源系统的设计。

对频率源系统的基本原理进行了分析和探讨。

针对不同应用需求,提出了一种基于某种技术的频率源系统设计方案,并进行了详细的电路设计和参数优化。

通过实验验证了该设计方案的可行性和性能优势。

结果表明,该频率源系统具有稳定性高、频率精度高等优点,适用于各种射频微波领域的应用。

此研究对于提高射频微波频率源系统的设计水平具有重要的参考价值。

重庆会凌电子新技术有限公司重庆 400060摘要:本论文研究了射频微波频率源系统的设计。

对频率源系统的基本原理进行了分析和探讨。

针对不同应用需求,提出了一种基于某种技术的频率源系统设计方案,并进行了详细的电路设计和参数优化。

通过实验验证了该设计方案的可行性和性能优势。

结果表明,该频率源系统具有稳定性高、频率精度高等优点,适用于各种射频微波领域的应用。

此研究对于提高射频微波频率源系统的设计水平具有重要的参考价值。

关键词:射频微波频率源系统;电路设计;频率精度引言本论文旨在研究射频微波频率源系统的设计,该系统在射频微波领域具有重要应用价值。

通过分析和探讨频率源系统的基本原理,提出了一种基于某种技术的设计方案,并进行了详细的电路设计和参数优化。

实验结果表明,该设计方案具有稳定性高、频率精度高等优点,适用于各种射频微波应用。

本研究对于提高射频微波频率源系统的设计水平具有重要参考价值。

1.射频微波频率源系统基本原理分析射频微波频率源系统是一种用于产生稳定的射频微波信号的关键设备。

其基本原理包括振荡器、放大器和滤波器等组成部分。

振荡器通过正反馈回路产生连续的振荡信号,并通过调谐电路调节频率。

放大器将振荡信号放大到足够的功率级别,以满足各种应用需求。

滤波器用于去除杂散信号和不需要的频率成分,确保输出信号的纯净性和稳定性。

基于DDS技术的模拟频率调制电路设计及FPGA实现

基于DDS技术的模拟频率调制电路设计及FPGA实现

基于DDS技术的模拟频率调制电路设计及FPGA实现作者:牟珊来源:《无线互联科技》2021年第10期摘要:科学技术的进步对波形发生器的各个方面都提出了很高的要求。

如今直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesis,DDS)以其高分辨率而得到了广泛的应用。

快速的频率转换和连续的相变而被广泛用于数字通信系统,并已成为现代频率合成技术的领导者。

文章介绍了DDS的原理,并介绍了使用Altera Cyclone 1 EP1CQ240C8 FPGA芯片实现直接数字频率合成器的工作原理、设计思想、电路结构、仿真结果和频谱纯度分析。

关键词:DDS;FPGA芯片;电路结构;仿真0 引言随着现代电子技术的不断发展,经常需要在通信系统的一定频率范围内提供一系列稳定、准确的频率信号,而典型的振荡器已不能满足频率合成技术的要求。

直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesis,DDS)是一种信号合成技术,可通过D/A转换器将一系列数据类型的信号转换为模拟形式[1]。

针对当今的高频应用,使用DDS设计适合用户需求的FPGA系统是一个很好的解决方案。

1 DDS原理概述1.1 原理释义数字频率合成器(DDS)是数控锁相倍频器。

输出频率是参考頻率的整数倍,并且压控振荡器输出信号的频率、频率比是利用频率选择控制来实现切换的。

经过频率选择控制对压控振荡器输出信号的频率和频率比实现切换。

与一般的频率合成器相比,DDS有很多优点,例如成本低、功耗低、分辨率高、转换时间短[2],这是实现设备全数字化的关键技术力量。

1.1.1 DDS在基本原理DDS系统的核心是一个相位累加器,累加器是 n 位累加器和n位相位相结合才形成的。

每次触发时钟脉冲时,累加器就由相位寄存器和累积相位数据输出的频率控制数据,然后把结果传送到相位寄存器的数据输入端。

在将前一个时钟应用于累加器的输入之后,相位寄存器会反馈由累加器生成的新相位数据,从而使加法器根据下一个时钟的行为继续添加频率控制数据[3]。

cdce937中文资料

cdce937中文资料

CDCE937芯片资料一、特性1.可编程时钟发生器-CDCE913/CDCEL913:1 PLL,3个输出-CDCE925/CDCEL925:2-PLL,5个输出-CDCE937/CDCEL937:3-PLL,7个输出-CDCE949/CDCEL949:4-PLL,9个输出2.系统内可编程EEPROM(电可擦只读存储器)- 串行可编程的易失寄存器- 用来存储客户设置的非易失性EEPROM3.灵活的输入时钟概念- 外部晶体:8 MHz到32 MHz- 片上VCXO(电压控制晶体振荡器):拉力范围±150 PPM- 单端LVCMOS(低电压互补金属氧化半导体)高达160 MHz4.可选输出频率高达230 MHz5.低噪声PLL核心(锁相环(PLL)是集成电路中非常重要的模块,常常用来实现时钟倍频,时钟综合,抖动衰减,数据时钟恢复等功能。

) - 高度集成PLL环路滤波器元件- 低周期抖动(典型值60 PS)6.单独的输出电源引脚- CDCE937:3.3 V和2.5 V- CDCEL937:1.8 V7.1.8-V供电设备电源8.灵活的时钟驱动器- 三种用户可自定义控制输入[S0/S1/S2]例如,SSC的选择,频率转换,输出使能或电源中断- 为视频,音频,USB,IEEE1394,RFID,蓝牙TM,WLAN,以太网™,和全球定位系统生成高度精确的时钟。

- 生成了可与TI-DaVinci™、OMAP™和DSP 一起使用的通用时钟频率- 可编程SSC调制- 实现了0~ ppm时钟生成- 宽泛的温度范围-40°C到85°C- 采用TSSOP9.PLL(锁相环)的设计和编程(TI pro时钟™)的开发二、应用D-TV,高清电视,机顶盒,IP机顶盒,DVD播放器,DVD刻录机,打印机三、说明CDCE937 和CDCEL937 均为基于PLL 模块的、低成本、高性能的可编程时钟合成器,可以在单输入频率的不同频率下生成多达七个的输出时钟。

一种高精度、频率连续可调的信号源的设计

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一种高精度、频率连续可调的信号源的设计郭键;朱杰【摘要】Basing on analyzing the principle of direct digital synthesis (DDS),a kind of signal generator of wide frequency range set,adjustable frequency and fast response is developed with MSP 430F135 microcontroller as main control circuit,AD9833 chip as core.The system structure and software and hardware of this signal generator are designed detailedly.To address the shortcoming of large computation,low efficiency of frequency setting,more storage space occupied or significant cumulative errors of frequency setting when calculating frequency control word with traditional methods,a novel calculation way for frequency control word is researched in this paper.This new method does not need large computation and more space and simultaneously it can decrease the error greatly and it can be applied effectively in designing signal generator.%分析DDS技术的工作原理基础上,采用了DDS技术,以微控制器MSP430F135为主控电路,AD9833芯片为核心,开发了一种频率范围设定宽、频率连续可调、响应速度快的信号源发生器,并对该信号发生器的系统结构和软硬件进行了详细的设计。

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C波段超高速捷变频频率源研究的开题报告题目:C波段超高速捷变频频率源研究一、研究背景和意义C波段是无线电通信中使用的频率范围之一,工作频段分别为4-8 GHz和8-12 GHz。

C波段频率资源丰富,可用于雷达、通信、导航和遥感等领域。

C波段应用的发展对超高速、宽带、高精度频率源提出了更高的要求。

目前,传统C波段频率源一般使用锁相环技术,但其输出频率精度受到VCO的调制线性度和环路滤波器的特性限制,对于要求高精度的应用有局限性,同时在快捷调频方面也有较大缺陷。

超高速、精度高、调频范围宽的捷变频频率源是未来C波段应用的重要发展方向。

本课题旨在研究C波段超高速捷变频频率源,提高其精度和稳定性,扩大其调频范围和应用领域,具有重要的理论研究和实际应用价值。

二、研究内容和技术路线1. 研究基于锁相环的超高速捷变频技术,探究其优化方法;2. 研究基于混频器的捷变频技术,优化其相位同步机制;3. 针对不同应用场景,设计不同捷变频方案;4. 进行模拟、仿真和实验验证,并对比分析优缺点;5. 对于开展实践应用,提高频率测量精度,进一步优化捷变频技术。

技术路线:1. 基于Matlab软件建立C波段捷变频模型,研究捷变频的基本工作原理;2. 分析和设计超高速、宽带、高精度的频率源电路,深入研究锁相环和混频器技术;3. 利用ADS软件进行模拟仿真,对比分析不同技术方案的性能;4. 制作捷变频电路模块,进行实验验证;5. 在实际应用中,提高测量的精度,进一步优化捷变频技术。

三、预期研究结果1. 设计出C波段高速捷变频频率源电路,并在实验中验证其性能;2. 深入研究锁相环和混频器技术,提出优化方法,提高捷变频技术的性能;3. 实现C波段超宽频带、高频度、高稳定性的捷变频技术;4. 在实际应用中,提高频率测量精度,进一步提高捷变频技术的可靠性和稳定性。

四、研究计划安排时间研究内容第1-2月研究C波段捷变频技术的基本工作原理和设计方案;第3-4月设计C波段高速捷变频频率源电路,并进行模拟仿真;第5-6月制作C波段高速捷变频频率源电路模块,并进行性能测试;第7-8月研究锁相环和混频器技术的优化方法;第9-10月进一步优化并测试C波段高速捷变频频率源电路;第11-12月开展实际应用,提高频率测量精度并优化捷变频技术。

基于DDS的高精度频率信号源的实现

基于DDS的高精度频率信号源的实现

基于DDS的高精度频率信号源的实现杨晨;冯超【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2011(000)012【摘要】The design method of a high-accuracy signal synthesizer based on MCU and DDS is presented. By using MCU chip STC12LEC5A32S2 to control DDS chip AD 99852,a signal with high resolution, high transferring speed and pure spectrum is obtained ,which can be used inAM,PM,FM,ASK,FSK,FH. Use the labwindows soft to control the mode of the DDS and the value of frequency. PC connect the signal synthesizer with 485 bus.It can realize remote control. From the experiment data we can find good signal indicators as frequency accuracy, spurious and harmonic wave.The hardware interface, the system and some key points in the design are mainly introduced.%介绍了一种基于DDS(直接数字频率合成器)和单片机的高精度频率信号源的硬件实现方案。

利用51单片机STC12LEC5A32S2控制DDS芯片AD9852,可以产生一个分辨率高,转换速度快,波形良好,输出频谱纯的信号。

具有调幅、调频、数字调幅、数字调相、数字调频、跳频等功能。

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2.2 Atmega128单片机简介 Atmega128单片机是一款基于AVR内核的,采用RISC结构的增强型低功耗CMOS 8位微控制器。它的大部分指令在一个时钟周期内完成,因此具有1 MIPS/MHz的数据吞吐率。其拥有优化的功率消耗结构,在功耗相对较少的情况下可以进行复杂的处理。2.3 频率合成器CDCE949 CDCE949是基于PLL模式的频率合成芯片,它具有价格低廉、性能高、可靠性好等优点,还有4组可编程的乘法器和除法器,可以能够仅凭一个信号源产生9路输出,而且每路输出可以通过设置4组PLL在线编程,频率高达230 MHz。 输入信号可以是晶体时钟输入,或是LVCMOS时钟信号。如果外接晶体时钟信号加一负载电容在大多数应用上都是很适合的,负载电容可以选择0~20 pF。外接压控振荡器输入调制信号,也可以输出外部控制信号也就是脉宽调制信号。3 软件体系结构3.1 IIC总线接口概述 IIC总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送,最高传送速率100 kbit/s。各种被控制电路均并联在这条总线上,每个电路和模块都有唯一的地址,在信息的传输过程中,IIC总线上并接的每一模块电路既是主控器(或被控器),又是发送器(或接收器),这取决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分,地址码用来选地址,即接通需要控制的电路,确定控制的种类;控制量决定该调整的类别(比如对比度、亮度等)及需要调整的量。这样,各控制电路虽然挂在同一条总线上,却彼此独立,互不相关。 IIC总线在传送数据过程中共有3种类型信号,分别是:开始信号、结束信号和应答信号。 1)开始信号SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。 2)结束信号SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。 3)应答信号 接收数据IC在接收到8位数据后,向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲,表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后,等待受控单元发出一个应答信号,CPU接收到应答信号后,根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号,则判断为受控单元出现故障。3.2 CDCE949的控制指令格式 用IIC写设备的控制程序时,每个设备都有自己的指令格式,要严格按照其指令格式来进行通讯。 常用的指令格式。
字节写程序指令格式。 在给定输入频率fIN,CDCE949的输出频率fOUT可以通过下列公式计算 这里,M(1~511)和N(1~4 095)是PLL乘法器/除法器的值;Pdiv(1~127)是输出的分频因子。 每个PLL输出的目标频率fVCO可以通过下式计算: 当PLL工作在小数的分频时需要进一步设置乘法器/除法器,这里,N'=N×2P;N≥M;80 MHz230 MHz,如果要求输出的频率值大于27 MHz小于80 MHz,可以将分频因子设为2、3或是更大。3.4 控制程序设计 程序流程图,由于每次向CDCE949控制寄存器写的内容并不是很多,采用单字节指令格式就足以将输出的频率按要求改变。
TWI在使用之前需要进行初始化,设置波特率和分频因子。 与受控设备进行总线握手,成功的话就有应答信号,在进行下一步往设备里写入数据。 成功将数据写入设备后释放总线,以等待下一次通讯。将上述过程写成一函数unsigned int IIC_Write(unsigned char Command Code, unsigned char DataByte)在主程序中进行调用。用I2C_Write(0x1810x80,0x5A);来设置N、P、O、R的值,其中0x18为Y1口寄存器地址,0x5A为设置相应频率N的值。4 结束语 经过示波器观察可以看到清晰的正弦波形,通过单片机改变CDCE949寄存器的内容可以得到相应频率的波形。在80 MHz以下和90~230 MHz其FFT杂波很小,但是当合成频率在80~90MHz范围内出现240 MHz的杂波。此现象暂时无法解释,希望在今后的研究中能够找到原因。 远程控制实现只需增加与单片机远程通信的模块,如GSM模块。单片机与GSM模块的通讯已经完成,在此就不加以陈述。本设备的研制为频率源远程控制化提供了技术支持和实践经验。
基于CDCE949的可控频率源设计与实现
摘要:针对频率频率源远程控制难问题,介绍了一种可由单片机控制的频率合成芯片CDCE949CDCE949。其中频率的变化是通过单片机运用IIC总线技术将控制数据发送到CDCE949的控制寄存器内,从而合成相应的频率值。设备具有输出频率切换快速、频率分辨率和稳定度高等性能,能较好地满足远程控制频率源的需要。关键词:频率源;CDCE949;IIC;控制寄存器 调频发射机发射频率的改变大都是通过调节压控振荡器(VCO)来实现实现的。为实现调频发射机的远程控制化、频率的变化由微控制器来决定。系统采用频率点对点广播,而通过控制VCO的变化来改变频率不够灵活。通过本振信号源和基带信号混频来实现音频信号的调制和发射,这样设计设计一款可由单片机控制的频率源就成为可控可控调频发射系统的核心技术。 频率合成芯片CDCE949正能满足可控频率源的参数和性能,本文用单片机的两线串行接口(TWI)向CDCE949的控制寄存器写内容,来对输出频率进行控制。1 频率合成技术及主要技术指标1.1 频率合成技术 频率合成是指由一个或多个频率稳定度和精确度很高的参考信号源通过频率域的线性运算,产生具有同样稳定度和精确度的大量离散频率的过程。基于基于此原理制成的频率源为频率合成器。1.2 频率合成技术的主要技术指标 频率合成器的性能需要一系列指标来表征,但由于不同用途的合成器性能差异较大,故难以给出完整的指标系列。这里只给出一些基本的技术指标: 1)频率范围频率合成器输出最低频率fonmin,和输出最高频率fonmax之间的变化范围。也常用相对带宽△f来衡量频率范围。 2)频率分辨率频率合成器输出的两相邻频率点之间的间隔,不同用途的频率合成器对频率分辨率的要求相差很大。 3)频率切换时间 从发出频率切换的指令开始,到频率切换完成,并进入允许的相位误差范围所需要的时间。它与频率合成的方式密切相关。 4)谐波抑制和杂散抑制 谐波抑制是指载波整数倍频率处单根谱线的功率与载波功率之比,而杂散抑制指与载波频率成非谐波关系的离散谱功率与载波功率之比,它们表征了频率源输出谱的纯度频率源中的谐波和杂散主要由频率源中的非线性元件产生,也有频率源内外干扰的影响,还与频率合成的方式有关。 5)频率稳定度指在规定的时间问隔内,频率合成器输出频率偏离标定值的数值,它分长期、短期和瞬间稳定度3种。 6)调制性能指频率合成器的输出是否具有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等功能。2 设备的硬件组成2.1 频率合成设备组成 单片机与CDCE949的简单连接图。利用单片机TWI的SCL、SDA两根双向总线与CDCE949按照IIC总线协议进行通信。单片机采用3.3 V供电,CDCE949用3.3 V和1.8 V供电,晶振源选用27 MHz,在制版布线过程中注意要尽量将晶振靠近芯片,这样能够保证芯片稳定工作,输出的频率浮动噪声小。
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