作业帮变频根据频率转换速度怎样计算
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/10/05 10:11:24
变频根据频率转换速度怎样计算
变频根据频率转换速度怎样计算
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DDS技术概述
DDS(DirectDigitalSynthesizer)即直接数字式频率合成 ,它是一种新型的频率合成技术 ,它的出现引发了频率合成领域的一次革命.随着数字信号处理和数字集成技术的发展以及各种新型器件的不断涌现 ,直接数字式频率合成技术在近几年得到了迅速的发展和广泛的应用 ,它已被视为频率合成技术的发展方向 ,成为各
国频率合成领域的研究重点.
DDS技术将数字信号处理理论应用于频率合成领域 ,从相位的概念出发进行频率合成 ,其机理在根本上有别于传统的频率合成技术.图 2为DDS的基本实现原理结构图.
在上图中 ,fc 是参考时钟频率 ,K是频率控制字 ,fo 是输出频率.参考标准频率源是一个高稳定度的晶体振荡器 ,用来同步合成器的各个组成部分 ;相位累加器可以看作是加法器与输出寄存器的功能合成 ,它把频率控制字变为相位增量 ,从而可以控制输出信号的频率 ;模数转换器用来完成数字信号与模拟信号之间的转换 ;低通滤波器用来获取“纯净”的输出频率.
经分析不难得知 ,DDS中输出频率与输入频率之间的关系为 :
fo=K·fc/ 2 N.根据频率控制字的不同 ,输出频率的取值范围是 :
fc/ 2 Nfc/ 2 .由Nyquist采样定理可知 ,fomax≤ fc/ 2 ,但由于实际中受到LPF的限制 ,一般 :fomax≈ 0 .4fc.与传统的频率合成技术相比较 ,DDS具有以下优点 :
·频率稳定度高 ,DDS的频率稳定度和标准时钟频率源是同一量级 ;
·频率转换速度快 ,其转换速度主要由数字集成电路的开关时间和输出滤波器 (LPF)的响应时间决定 ,可达到 1 0 -6 甚至 1 0 -9秒 ;
·输出相对带宽宽 ,频率分辨率高 ,频率分辨率由相位累加器位数和时钟频率决定 ,增加相位累加器的位数可以获得任意小的变频步进 ,当前已有 0 .0 0 1Hz的芯片出现 ;
·输出相位连续 ,可输出的频率点多 ,若相位累加器的位数为N ,则可输出的频率点为 2 N -1 个 ;
·输出的相位噪声低 ,DDS对参考频率源的相位噪声有改善作用 ,它的输出相位噪声一般要比时钟的相位噪声低 ;
·开环系统及无反馈环节的全数字结构使其具有易集成、功耗低、体积小等特点.
但是由于DDS的全数字机理所决定 ,它的输出频谱中含有丰富的杂散分量以及输出带宽受限 ,因而频谱纯度一直是人们关心的问题.有关如何降低DDS杂散的论文与研究现已有许多 ,在此就不另叙述了.