資料介紹
本文主要介紹了采用直接數(shù)字頻率合成DDS芯片實(shí)現(xiàn)正弦信號輸出,并完成調(diào)頻,調(diào)幅功能。它采用美國模擬器件公司(AD公司)的芯片AD9851,并用AT89C51單片機(jī)對其控制,首先從DDS芯片的輸出,經(jīng)低通濾波得到正弦信號,然后對該信號進(jìn)行調(diào)頻,調(diào)幅。其中調(diào)頻部分可以通過在軟件中修改DDS芯片的頻率控制字,相位控制字等來實(shí)現(xiàn),而調(diào)幅部分需在DDS輸出正弦信號之后外加一調(diào)幅器實(shí)現(xiàn)。調(diào)幅部分將DDS輸出作為載波信號,RC振蕩器提供1KHz振蕩作為調(diào)幅信號,它利用了乘法器MC1496完成對正弦信號調(diào)制。該系統(tǒng)輸出穩(wěn)定度、精度極高,適用于當(dāng)代的尖端的通信系統(tǒng)和精密的高精度儀器。
本文首先介紹了直接數(shù)字合成的原理,然后提出了系統(tǒng)總體設(shè)計方案,還有系統(tǒng)硬件電路和軟件編寫設(shè)計等,其中如采用的AD9851芯片和調(diào)幅模塊電路設(shè)計作了詳細(xì)介紹。
在現(xiàn)代雷達(dá),通信,宇航,儀表,電視廣播,遙控遙測和電子對抗等系統(tǒng)中,一個能在一定頻率范圍內(nèi)提供一系列高準(zhǔn)確度和高穩(wěn)定度的信號頻率源有著廣泛的應(yīng)用價值,同時也是眾多應(yīng)用電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高性能的關(guān)鍵因素之一。隨著應(yīng)用頻率和精度要求的不斷提高,傳統(tǒng)的晶體振蕩器直接輸出頻率已不能滿足要求。因此,大量的頻率合成(FS,F(xiàn)requency Synthesis)技術(shù)得以廣泛的使用。頻率合成通過對一個或多個高穩(wěn)定度和精確度的參考頻率源進(jìn)行加、減、乘、除運(yùn)算得到所需的頻率。
頻率合成(FS)的方法有很多,按其工作模式可以分為:模擬合成和數(shù)字合成兩種;按其實(shí)現(xiàn)的手段可以大致分為:直接合成和鎖相環(huán)合成兩種。目前應(yīng)用較多的頻率合成方式主要有:直接模擬合成,鎖相環(huán)合成(PLL,phase Locked Loop)和直接數(shù)字合成(DDS,Digital Direct Synthesis)。而直接數(shù)字頻率合成(DDS)則是上個世紀(jì)70年代,美國學(xué)者j.Tierney等人在撰寫的“A Digital Frequency Synthesizer”一文中首次提出的以全數(shù)字技術(shù),從相位概念出發(fā)直接合成所需波形的一種新的頻率合成原理。它將先進(jìn)的數(shù)字信號處理(DSP,Digital Signal Processing)理論和方法引入到頻率合成領(lǐng)域中,從而有效解決許多模擬合成技術(shù)無法解決的問題。
限于當(dāng)時的技術(shù)和器件水平,它的性能指標(biāo)尚不能與已有的技術(shù)相比,故未受到重視。但由于DDS頻率轉(zhuǎn)換速度快,頻率分辨率高,以及在頻率轉(zhuǎn)換時可保持相位的連續(xù),易于實(shí)現(xiàn)多種調(diào)制功能,全數(shù)字化,可編程,易于微處理器控制,易于單片集成,體積小,價格低,功耗小,生產(chǎn)一致性好,因此,DDS技術(shù)近年來得到了飛速發(fā)展,它的應(yīng)用也越來越廣泛,可以說直接數(shù)字頻率合成的興起也標(biāo)志著第三代頻率合成技術(shù)的形成。
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