【正文】 可以預(yù)料，隨著低價(jià)格、高時(shí)鐘頻率、高性能的新一代 DDS 芯片的問世， DDS 的應(yīng)用前景將不可估量，我國正朝著這個(gè)方向逐步前進(jìn)。20%。100ppm(177?！?177。1ppm/（ 第 一 年 ） 和177。 fref： 規(guī) 定 基 準(zhǔn) 溫 度 測 得 的 頻 率 。 例 如 ： 精 密 制 導(dǎo) 雷 達(dá) 。石 英 晶 體 振 蕩 器 是 利 用 石 英 晶 體 （ 二 氧 化 硅 的 結(jié) 晶 體 ） 的 壓 電 效 應(yīng) 制 成的 一 種 諧 振 器 件 ， 它 的 基 本 構(gòu) 成 大 致 是 ： 從 一 塊 石 英 晶 體 上 按 一 定 方 位 角 切下 薄 片 （ 簡 稱 為 晶 片 ， 它 可 以 是 正 方 形 、 矩 形 或 圓 形 等 ） ， 在 它 的 兩 個(gè) 對 應(yīng)面 上 涂 敷 銀 層 作 為 電 極 ， 在 每 個(gè) 電 極 上 各 焊 一 根 引 線 接 到 管 腳 上 ， 再 加 上封 裝 外 殼 就 構(gòu) 成 了 石 英 晶 體 諧 振 器 ， 簡 稱 為 石 英 晶 體 或 晶 體 、 晶 振 。聲表面波(SAW)是傳播于壓電晶體表面的機(jī)械波，其聲速僅為電磁波速的十萬分之一，傳播衰耗很小。數(shù)字濾波器一般可以用兩種方法來實(shí)現(xiàn)：一種方法是用數(shù)字硬件裝配成一臺(tái)專門的設(shè)備，這種設(shè)備稱為數(shù)字信號處理機(jī)；另一種方法就是直接利用通用計(jì)算機(jī)，將所需要的運(yùn)算編成程序讓通用計(jì)算機(jī)來完成，即利用計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)。 （ 3） 按 所 采 用 的 元 器 件 分 為 無 源 和 有 源 濾 波 器 兩 種 。 所 以 具 體 選 用 何 種 特 性 ， 需 要 根 據(jù) 電 路 或系 統(tǒng) 的 具 體 要 求 而 定 。 主 要 是 通 過 對 低 通 原 型 濾 波 器 進(jìn) 行 頻 率 變 換 與阻 抗 變 換 ， 來 得 到 新 的 目 標(biāo) 濾 波 器 。 在 掉 電 模 式 下 ， 保存 RAM 的 內(nèi) 容 并 且 凍 結(jié) 振 蕩 器 ， 禁 止 所 用 其 他 芯 片 功 能 ， 直 到 下 一 個(gè) 硬 件復(fù) 位 為 止 。 石 晶 振 蕩 和 陶 瓷 振 蕩 均 可 采 用 。 但 在 訪 問 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， 這 兩 次 有 效 的/PSEN 信 號 將 不 出 現(xiàn) 。因 此 它 可 用 作 對 外 部 輸 出 的 脈 沖 或 用 于 定 時(shí) 目 的 。P3 口 ： P3 口 管 腳 是 8 個(gè) 帶 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 的 雙 向 I/O 口 ， 可 接 收 輸 出 4個(gè) TTL 門 電 流 。 P1 口 管 腳 寫 入 1 后 ， 被 內(nèi) 部 上 拉 為 高 ， 可 用作 輸 入 ， P1 口 被 外 部 下 拉 為 低 電 平 時(shí) ， 將 輸 出 電 流 ， 這 是 由 于 內(nèi) 部 上 拉 的 緣故 。89C 單 片 機(jī) 為 很 多 嵌 入 式 控 制 系 統(tǒng) 提 供 了 一 種 靈 活 性 高 且 價(jià) 廉 的 方 案 。RESET(38)：內(nèi)部寄存器的復(fù)位控制端，高電平有效。TC3～TC0 的數(shù)據(jù)應(yīng)在 LOAD 的上升沿到來之前建立并穩(wěn)定下來，并維持到LOAD 的下降沿到來之后。（1）電源部分：VAA(3)：模擬部分正電源(+5V177。擴(kuò)展一片 I/O 芯片 8255，采用 44 矩陣鍵盤電路，16 個(gè)按鍵分別為“0～9”、 “.”、 “確認(rèn) ”、 “清零”、 “調(diào)幅”、 “調(diào)頻”、 “復(fù)位”。 DDS 作為一種先進(jìn)的信號產(chǎn)生技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面信號源儀器，測量分析儀器通訊，數(shù)字信號處理，工業(yè)控制，軟件無線電等等。在頻率捷變雷達(dá)中，由于每次發(fā)射出去的脈沖載頻在快速變化，為了使混頻后的信號為一個(gè)固定中頻，就要求有一個(gè)隨磁控管頻率快速變化的本振源，由于具有精度高、轉(zhuǎn)換快穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，使得本振源具有較高的穩(wěn)定性和跟蹤精度。具體實(shí)現(xiàn)框圖 3 如圖所示。另外，D/A 轉(zhuǎn)換器的有限分辨率以及非線性也會(huì)引起誤差。例如三角波、鋸齒波和矩形波。而實(shí)際當(dāng)中由于受到低通濾波器設(shè)計(jì)以及雜散分布的影響限制，僅能做到 fs 的 40%左右。低通濾波器用于濾除不需要的取樣分量，以便輸出頻譜純凈的正弦波信號。DDS 的結(jié)構(gòu)有很多種，其基本的電路原理可用圖 1 來表示。 通 常 又 分 為噪 聲 信 號 發(fā) 生 器 和 偽 隨 機(jī) 信 號 發(fā) 生 器 兩 類 。 主 要 用 于 測 量 電 路 和 系 統(tǒng) 的 頻 率特 性 、 非 線 性 失 真 、 增 益 及 靈 敏 度 等 。　 （ 3） 利 用 單 片 集 成 芯 片 的 函 數(shù) 發(fā) 生 器 ： 能 產(chǎn) 生 多 種 波 形 ， 達(dá) 到 較 高 的 頻率 ， 且 易 于 調(diào) 試 。 信號發(fā)生器簡介信 號 發(fā) 生 器 又 稱 信 號 源 或 振 蕩 器 ， 在 生 產(chǎn) 實(shí) 踐 和 科 技 領(lǐng) 域 中 有 著 廣 泛 的應(yīng) 用 。為凈化輸出頻譜，在設(shè)計(jì)直接數(shù)字頻率合成器時(shí)可以引入鎖相環(huán)路。另一種是采用軟、硬件相結(jié)合的合成方式，利用高速存儲(chǔ)器將正弦波的 M 個(gè)樣品存在其中，然后以查表的方式按均勻的速率把這些樣品輸入到高速數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，變換成所設(shè)定頻率的正弦波信號。降低了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模，減少了系統(tǒng)對邏輯資源的需求，與一般的頻率合成器相比較具有高頻率、高精度的主要特點(diǎn)，且控制靈活方便，具有廣闊的應(yīng)用前景。DDS 是把一系列數(shù)字量形式的信號通過數(shù) /模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量形式的信號，它有兩種基本的合成方式。這種方法利用了鎖相環(huán)路窄帶濾波特性，輸出端 無寄生頻率，若采用多環(huán)和小數(shù)分頻器方法，可解決頻率分辨力與頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間的矛盾，是目前廣泛使用的頻率合成器。（2）采用通用集成電路芯片。 函 數(shù) 信 號 發(fā) 生 器 的 實(shí) 現(xiàn) 方 法 通 常 有 以 下 幾 種 ：　 （ 1） 用 分 立 元 件 組 成 的 函 數(shù) 發(fā) 生 器 ： 通 常 是 單 函 數(shù) 發(fā) 生 器 且 頻 率 不 高 ，其 工 作 不 很 穩(wěn) 定 ， 不 易 調(diào) 試 。 但 成 本 較 高 。 第 三 脈 沖 信 號 發(fā) 生 器 。隨著這些年來我國對超大規(guī)模集成電路的重視以及各大院校研究所的努力，相繼出現(xiàn)了許多 DDS 方面的研究論文，但是在這些大量的文獻(xiàn)之中主要是運(yùn)用DDS 去實(shí)現(xiàn)許良好的功能或者是對其性能指標(biāo)作詳細(xì)的分析再加以改進(jìn)提高，然而幾乎是沒有關(guān)于如何設(shè)計(jì) DDS 芯片或者是有自己的 DDS 芯片誕生，因此我國在的研究上與國際水平還是有很大的差距。由此可以看出，相位累加器在每一個(gè)時(shí)鐘脈沖輸入時(shí)，把頻率控制字累加一次，相位累加器輸出的數(shù)據(jù)就是合成信號的相位，相位累加器的溢出頻率就是 DDS 輸出的信號頻率。目前，大多數(shù)的分辨率都小于 1MHz 甚至更小，這是其他頻率合成器很難做到的。改變 DDS 輸出頻率，實(shí)際上改變的是每一個(gè)時(shí)鐘周期的相位增量，相位函數(shù)的曲線是連續(xù)的，只是在改變頻率的瞬間其頻率發(fā)生了突變，因而保持了信號相位的連續(xù)性。因?yàn)?DDS 在實(shí)際的電路中，為了達(dá)到足夠小的頻率分辨率，通常將相位累加器的位數(shù)取大。 DDS 實(shí)際應(yīng)用（1）DDS 作為分頻器在 PLL 中的應(yīng)用：PLL 電路對輸人信號相當(dāng)于一個(gè)窄帶跟蹤濾波器，因此將 DDS 輸出信號作為參考信號驅(qū)動(dòng)個(gè) PLL 后不但可以大大抑制雜散信號風(fēng)， ，還可以方便地將頻率信號倍頻提高，但采取該方法使輸出信號的相位噪聲惡化而如果在環(huán)路中將壓控振蕩器輸出信號作為 DDS 輸人信號，DDS 在電路中就成為一個(gè)分辨率極高的分頻器，不僅能利用環(huán)路實(shí)現(xiàn)雜散抑制，同時(shí)也可使輸出信號的相位噪聲降低，而且由于不必采用高頻晶體振蕩器，系統(tǒng)成本也會(huì)大大降低，并很容易使整個(gè)電路采用混合電路工藝進(jìn)行系統(tǒng)集成，其原理如下圖 2 所示。帶通濾波器 BPF1 后插人的放大器的作用是增加 DDS 輸出信號幅度，提高倍頻器的效率，同時(shí)在兩級倍頻器后加人兩個(gè)五階通濾波器來抑制帶外雜散，頻率合成器輸出信號 f0 為 9fdds。在電子對抗中，對雷達(dá)施放有源干擾，是對雷達(dá)進(jìn)行考驗(yàn)的主要手段之一，這就脈沖發(fā)生器調(diào)制器DDS調(diào)制器天線增幅管行波管放大器二極管調(diào)制器行波管放大器二極管調(diào)制器倍 頻模擬信號濾波器晶振AD7008鍵盤單片機(jī)控制部分顯示要求現(xiàn)代干擾機(jī)必須性能優(yōu)良，不斷的提高自動(dòng)化和自適應(yīng)能力，來達(dá)到最佳的目的。 信號發(fā)生器的硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)如圖 6 所示。 電路設(shè)計(jì)介紹 DDS 芯片 AD7008AD7008 是一片采用 44 腳 PLCC 封裝的 CMOS 結(jié)構(gòu)的超大規(guī)模 DDS 集成電路。FSELECT(31)：頻率選擇輸入，用于控制相位累加器的輸入是來自 FREQ0 還是來自 FREQ1 寄存器，頻率選擇可在一個(gè)時(shí)鐘內(nèi)完成。SCLK(41)：串行寄存器時(shí)鐘，它與 SDATA 一起把數(shù)據(jù)加載到串行寄存器內(nèi)。單 片 機(jī) 的 可 擦 除 只 讀 存 儲(chǔ) 器 可 以 反 復(fù) 擦 除 100 次 。 P0 能 夠 用 于 外 部 程 序 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 ， 它 可 以被 定 義 為 數(shù) 據(jù) /地 址 的 第 八 位 。 P2 口 當(dāng) 用 于 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 或 16 位 地 址外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 進(jìn) 行 存 取 時(shí) ， P2 口 輸 出 地 址 的 高 八 位 。 　 　 ALE/PROG： 當(dāng) 訪 問 外 部 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， 地 址 鎖 存 允 許 的 輸 出 電 平 用 于 鎖 存地 址 的 地 位 字 節(jié) 。 如 果 微 處 理 器 在 外 部 執(zhí) 行 狀 態(tài)ALE 禁 止 ， 置 位 無 效 。 　 　 XTAL2： 來 自 反 向 振 蕩 器 的 輸 出 。 此 外 ， AT89C51 設(shè) 有 穩(wěn) 態(tài) 邏 輯 ， 可 以 在 低 到 零 頻 率 的 條 件 下 靜態(tài) 邏 輯 ， 支 持 兩 種 軟 件 可 選 的 掉 電 模 式 。用 來 說 明 濾 波 器 性 能 的 技 術(shù) 指 標(biāo) 主 要 有 ： 中 心 頻 率 f0， 即 工 作 頻 帶 的中 心 帶 寬 BW 通 帶 衰 減 ， 即 通 帶 內(nèi) 的 最 大 衰 減 ， 阻 帶 衰 減 。 根 據(jù) 所 選的 逼 近 函 數(shù) 的 不 同 ， 可 以 得 到 不 同 的 響 應(yīng) 。高 通 濾 波 器 ： 它 允 許 信 號 中 的 高 頻 分 量 通 過 ， 抑 制 低 頻 或 直 流 分 量 。數(shù)字濾波器：與模擬濾波器相對應(yīng)，在離散系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用數(shù)字濾波器。聲表面波的傳播速度比電磁波的速度約小 10 萬倍。在 AD7008 的輸出端有一個(gè) 10 位的 D/A 變換器，輸出的合成信號是階梯狀的，帶有很豐富的高次頻譜分量，必須將它們?yōu)V除，以使得到頻譜純凈的正弦波輸出，因此要求濾波器的衰減特性要陡直，延遲時(shí)間要短，這里我們采用六階橢圓函數(shù)濾波器。晶 體 振 蕩 器 的 技 術(shù) 指 標(biāo) ：（ 1） 總 頻 差 ： 在 規(guī) 定 的 時(shí) 間 內(nèi) ， 由 于 規(guī) 定 的 工 作 和 非 工 作 參 數(shù) 全 部 組 合而 引 起 的 晶 體 振 蕩 器 頻 率 與 給 定 標(biāo) 稱 頻 率 的 最 大 頻 差 。 fTref： 頻率 溫 度 穩(wěn) 定 度 (帶 隱 含 基 準(zhǔn) 溫 度 ) 。 （ 4） 頻 率 老 化 率 ： 在 恒 定 的 環(huán) 境 條 件 下 測 量 振 蕩 器 頻 率 時(shí) ， 振 蕩 器 頻 率和 時(shí) 間 之 間 的 關(guān) 系 。1ppm～ 177。3ppm（ 十 年 ） 。 （ 7） 頻 率 壓 控 線 性 ： 與 理 想 （ 直 線 ） 函 數(shù) 相 比 的 輸 出 頻 率 輸 入 控 制電 壓 傳 輸 特 性 的 一 種 量 度 ， 它 以 百 分 數(shù) 表 示 整 個(gè) 范 圍 頻 偏 的 可 容 許 非 線 性 度 。根據(jù)輸出頻率的不同,控制模擬開關(guān)的地址碼,自動(dòng)選擇相應(yīng)的濾波器。參考文獻(xiàn)[1] 張玉興，彭清泉 .DDS 的背景雜散信號分析[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，26(4)：362~365[2] 芯片 AD9852 及其應(yīng)用[J].國外電子測量技術(shù)， 2020，22(5) ：68[3] 謝仁宏，史湘全 .基于 DDS 的低相噪頻率綜合源設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代雷達(dá)，2020，25(12)：42~43[4] DDS 技術(shù)的高性能雷達(dá)信號源[J].現(xiàn)代雷達(dá)，2020，24(4)：52~56[5] [J]. 電訊技術(shù)，2020 ，47(2)：1~5[6] 楊永華， DDS 技術(shù)的數(shù)控信號源的設(shè)計(jì)[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2020，12(02)：216～219[7] AD9852 實(shí)現(xiàn)的 10～12，2 M Hz 跳頻源[J]. 國外電子元器件，2020，8(2)：25~28，[8] Semiconductors Preliminary data[J].電子機(jī)械工程，2020，12(8)：1214[9] 姚小朋， DDS 的多波形信號發(fā)生器設(shè)計(jì)[J].研制與開發(fā)，20