【正文】 值滿足并且嚴(yán)格遵守 nyquist 定律，即可得到輸出波形。另外，一個(gè)幅值在理論上只能用一個(gè)無限長的二進(jìn)制代碼才能精確表示，由于 ROM 的存儲(chǔ)能力，只采用了有限比特代碼來表示這一幅值，這必然會(huì)引起幅度量化誤差。它由晶體振蕩器、控制電路、 DDS、倍頻器、帶通濾波器、功率放大器等電路組成。頻率捷變雷達(dá)包括兩大類相參頻率捷變雷達(dá)和非相參頻率捷變雷達(dá)。由于 DDS 采用數(shù)字結(jié)構(gòu)，可以靈活地實(shí)現(xiàn)頻移鍵控、相移鍵控和幅度調(diào)制等功能，使其在數(shù)字通信中得到了廣泛應(yīng)用 [3]。圖中給出了 AD7008 與 89C51 的接口電路，其中 89C51 的復(fù)位電路及時(shí)鐘電路未給出。圖 6 硬件設(shè)計(jì)電路關(guān)于 DDS 芯片的基本工作原理前面已簡單介紹，這里就它的引腳功能介紹89C5189C51TC3LOADAB/RD/WR234Q0Q1/RD/WR/CSPCPBPA8255D0D7373D0D7Q0Q14 41 32 44052A B位位位位位位位位4位位位位位位位位位位位位位\0\3\AD7008D0D7IOUTTC3LOAD/CS /WRCLKIout50MHZ位位一下，AD7008 的引腳圖如圖 7 所示。TC3～TC0(35 ～32)：傳送控制寄存器的地址，用于確定數(shù)據(jù)傳送期間所用的源寄存器和目標(biāo)寄存器。SLEEP(37)：低功耗控制端，高電平有效。 由 于 將 多 功 能 8 位 CPU 和 閃 爍 存 儲(chǔ) 器 組 合 在 單 個(gè) 芯 片 中 ，ATMEL 的 89C51 是 一 種 高 效 微 控 制 器 ， 89C2051 是 它 的 一 種 精 簡 版 本 。P1 口 ： P1 口 是 一 個(gè) 內(nèi) 部 提 供 上 拉 電 阻 的 8 位 雙 向 I/O 口 ， P1 口 緩 沖器 能 接 收 輸 出 4TTL 門 電 流 。 P2 口 在 FLASH 編 程 和 校 驗(yàn) 時(shí) 接 收 高 八 位 地址 信 號(hào) 和 控 制 信 號(hào) 。 在 平 時(shí) ，ALE 端 以 不 變 的 頻 率 周 期 輸 出 正 脈 沖 信 號(hào) ， 此 頻 率 為 振 蕩 器 頻 率 的 1/6。 在 由 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 取 指 期 間 ，每 個(gè) 機(jī) 器 周 期 兩 次 /PSEN 有 效 。該 反 向 放 大 器 可 以 配 置 為 片 內(nèi) 振 蕩 器 。但 RAM， 定 時(shí) 器 ， 計(jì) 數(shù) 器 ， 串 口 和 中 斷 系 統(tǒng) 仍 在 工 作 。 現(xiàn) 代 濾 波 器 設(shè) 計(jì) ， 多 是 采 用濾 波 器 變 換 的 方 法 加 以 實(shí) 現(xiàn) 。巴 特 沃 斯 響 應(yīng) 帶 通 濾 波 器 具 有 平 坦 的 響 應(yīng) 特 性 ， 而 “切 比 雪 夫 響 應(yīng) ”帶通 濾 波 器 卻 具 有 更 陡 的 衰 減 特 性 。 帶 阻 濾 波 器 ： 它 抑 制 一 定 頻 段 內(nèi) 的 信 號(hào) ， 允 許 該 頻 段 以 外 的 信 號(hào) 通過 ?；蛘哒f，把輸入信號(hào)變成一定的輸出信號(hào)，從而達(dá)到改變信號(hào)頻譜的目的。 SAW 聲表濾波器、聲表諧振器，是在壓電基片材料表面產(chǎn)生并傳播、且其振幅隨深入基片本材料的深度增加而迅速減少的的彈性波。圖 8 六階橢圓濾波器 晶體振蕩器石 英 晶 體 振 蕩 器 是 一 種 高 精 度 和 高 穩(wěn) 定 度 的 振 蕩 器 ， 被 廣 泛 應(yīng) 用 于 彩 電 、計(jì) 算 機(jī) 、 遙 控 器 等 各 類 振 蕩 電 路 中 ， 以 及 通 信 系 統(tǒng) 中 用 于 頻 率 發(fā) 生 器 、 為 數(shù)據(jù) 處 理 設(shè) 備 產(chǎn) 生 時(shí) 鐘 信 號(hào) 和 為 特 定 系 統(tǒng) 提 供 基 準(zhǔn) 信 號(hào) 。 一 般 只 在 對 短 期 頻 率 穩(wěn) 定 度 關(guān) 心 ， 而 對 其他 頻 率 穩(wěn) 定 度 指 標(biāo) 不 嚴(yán) 格 要 求 的 場 合 采 用 。 fmin： 規(guī) 定 溫 度 范 圍 內(nèi) 測 得 的 最 低 頻 率 。10ppb/天 ， 加 電 72 小時(shí) 后 ） ， 或 規(guī) 定 的 時(shí) 限 內(nèi) 最 大 的 總 頻 率 變 化 （ 如 ： 177。 OCXO 的 頻 率 老 化 率 為 ：177。 說 明 ： 基 準(zhǔn) 電 壓 為 ＋ ， 規(guī) 定 終 點(diǎn)電 壓 為 ＋ 和 ＋ ， 壓 控 晶 體 振 蕩 器 在 ＋ 頻 率 控 制 電 壓 時(shí) 頻 率 改變 量 為 110ppm， 在 ＋ 頻 率 控 制 電 壓 時(shí) 頻 率 改 變 量 為 ＋ 130ppm， 則VCXO 電 壓 控 制 頻 率 壓 控 范 圍 表 示 為 ： ≥177。10%， ≤177。所有的這些社會(huì)需求以及微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等本身的不斷進(jìn)步都極大刺激了頻率合成器技術(shù)的發(fā)展。將控制字寫入AD7008據(jù)鍵值計(jì)算并寫入相應(yīng)控制字N“確定”按下？讀入鍵值掃描鍵盤初始化開始Y束結(jié)致謝本次設(shè)計(jì)的開展和論文撰寫的順利進(jìn)行得益于系院各領(lǐng)導(dǎo)的重視和諸位老師的悉心指導(dǎo)和熱心幫助。AD7008 的采樣頻率 50MHz 振蕩器效果比較好。2V)。10ppb/天 （ 加 電 72 小 時(shí) 后 ） ， 177。5ppm/（ 十 年 ） ） 來 表 示 。說 明 ： 采 用 fTref 指 標(biāo) 的 晶 體 振 蕩 器 其 生 產(chǎn) 難 度 要 高 于 采 用 fT 指 標(biāo) 的 晶 體振 蕩 器 ,fTref 指 標(biāo) 的 晶 體 振 蕩 器 售 價(jià) 較 高 。 （ 2） 頻 率 溫 度 穩(wěn) 定 度 ： 在 標(biāo) 稱 電 源 和 負(fù) 載 下 ， 工 作 在 規(guī) 定 溫 度 范 圍 內(nèi) 的不 帶 隱 含 基 準(zhǔn) 溫 度 或 帶 隱 含 基 準(zhǔn) 溫 度 的 最 大 允 許 頻 偏 。 其 產(chǎn) 品一 般 用 金 屬 外 殼 封 裝 ， 也 有 用 玻 璃 殼 、 陶 瓷 或 塑 料 封 裝 的 。SAW 聲表器件是在壓電基片上采用微電子工藝技術(shù)制作叉指形電聲換能器和反射器耦合器等，利用基片材料的壓電效應(yīng)，通過輸入叉指換能器(IDT)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)，并局限在基片表面?zhèn)鞑?，輸?IDT 將聲信號(hào)恢復(fù)成電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電聲 電的變換過程，完成電信號(hào)處理過程，獲得各種用途的電子器件。 模擬濾波器：模擬濾波器在測試系統(tǒng)或?qū)Ｓ脙x器儀表中是一種常用的變換裝置。 無 源 濾 波 器 ： 僅 由 無 源 元 件 (R、 L 和 C)組 成 的 濾 波 器 ， 它 是 利 用 電 容 和 電 感 元 件 的 電 抗隨 頻 率 的 變 化 而 變 化 的 原 理 構(gòu) 成 的 。 但 是 ， “切 比 雪 夫 響 應(yīng) ”濾 波 器 對 于 元 件 的 變 化 最 不 敏感 ， 而 且 兼 具 良 好 的 選 擇 性 與 很 好 的 駐 波 特 性 （ 位 于 通 帶 的 中 部 ） ， 所 以 在一 般 的 應(yīng) 用 中 ， 推 薦 使 用 “切 比 雪 夫 響 應(yīng) ”濾 波 器 。濾波器選取集總低通原型濾波器是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)綜合法設(shè)計(jì)濾波器的基礎(chǔ)，各種低通、高通、帶通、帶阻濾波器大都是根據(jù)此特性推導(dǎo)出來的。 （ 5） 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) ： 8 位 CPU； 片 內(nèi) 振 蕩 器 和 時(shí) 鐘 電 路 ； 32 根 I/O 線 ； 外部 存 貯 器 尋 址 范 圍 ROM、 RAM64K； 2 個(gè) 16 位 的 定 時(shí) 器 /計(jì) 數(shù) 器 ； 5 個(gè) 中斷 源 ， 兩 個(gè) 中 斷 優(yōu) 先 級 ； 全 雙 工 串 行 口 ； 布 爾 處 理 器 。 如 采用 外 部 時(shí) 鐘 源 驅(qū) 動(dòng) 器 件 ， XTAL2 應(yīng) 不 接 。 　 　 /EA/VPP： 當(dāng) /EA 保 持 低 電 平 時(shí) ， 則 在 此 期 間 外 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 不 管 是 否有 內(nèi) 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 。 然 而 要 注 意 的 是 ： 每 當(dāng) 用作 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， 將 跳 過 一 個(gè) ALE 脈 沖 。 當(dāng) P3 口 寫 入 “1”后 ， 它 們 被 內(nèi) 部 上 拉 為 高 電 平 ， 并 用 作 輸入 。 在 FLASH 編 程 和 校 驗(yàn) 時(shí) ， P1 口 作 為 第 八 位 地 址 接 收 。 （ 1） 主 要 特 性 ： 與 MCS51 兼 容 ， 4K 字 節(jié) 可 編 程 閃 爍 存 儲(chǔ) 器 ， 壽 命 ：1000 寫 /擦 循 環(huán) ， 數(shù) 據(jù) 保 留 時(shí) 間 ： 10 年 ， 全 靜 態(tài) 工 作 ： 0Hz24Hz， 三 級 程序 存 儲(chǔ) 器 鎖 定 ， 128*8 位 內(nèi) 部 RAM， 32 可 編 程 I/O 線 ， 兩 個(gè) 16 位 定 時(shí) 器 /計(jì) 數(shù) 器 ， 5 個(gè) 中 斷 源 ， 可 編 程 串 行 通 道 ， 低 功 耗 的 閑 置 和 掉 電 模 式 ， 片 內(nèi) 振蕩 器 和 時(shí) 鐘 電 路 （ 2） 管 腳 說 明 ： VCC： 供 電 電 壓 。TEST(40)：僅作為工廠測試用，可把它看成空腳。CS(27)：片選信號(hào)，低電平有效，并與 WR 一起，用于加載并行寄存器。5%) ；AGND(44)：模擬地；ADD(17 、139) ：數(shù)字部分正電源 (5V177。4 位數(shù)碼管顯示。3 信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 總體方框圖圖 5 是采用 DDS 技術(shù)的頻率合成信號(hào)發(fā)生器總體方框圖?？梢詮V泛應(yīng)用于相參頻率捷變雷達(dá)、非相參頻率捷變雷達(dá)和自適應(yīng)頻率捷變雷達(dá)系統(tǒng)中。BPF倍頻器BPF倍頻器功放BPFDDS晶振器頻率控制DDS 低通濾波放大器帶通濾波器混頻器鎖相環(huán)晶體振蕩圖 3 寬帶調(diào)頻頻率合成器框圖DDS 可選用 AD9854 作為頻率合成器核心器件，它的系統(tǒng)時(shí)鐘高達(dá)30MHZ，頻率分辨率為 1HZ，100 并口編程速率以及較高雜散抑制度。所以對雜散的分析和抑制，一直是國內(nèi)外研究的特點(diǎn)，因?yàn)樗麖暮艽蟪潭壬蠜Q定了 DDS 的性能。（6）具有調(diào)制能力。（3）超高速頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間。DDS 在相對帶寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間、高分辨力、相位連續(xù)性、正交輸出以及集成化等一系列性能指標(biāo)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)所能達(dá)到的水平，為系統(tǒng)提供了優(yōu)于模擬信號(hào)源的性能。圖 1 DDS 基本框架圖相位累加器由Ｎ位加法器與Ｎ位累加寄存器級聯(lián)構(gòu)成。 噪 聲 信 號(hào) 發(fā) 生 器 主 要 用 途 為 ： 在待 測 系 統(tǒng) 中 引 入 一 個(gè) 隨 機(jī) 信 號(hào) ， 以 模 擬 實(shí) 際 工 作 條 件 中 的 噪 聲 而 測 定 系 統(tǒng) 性能 ； 外 加 一 個(gè) 已 知 噪 聲 信 號(hào) 與 系 統(tǒng) 內(nèi) 部 噪 聲 比 較 以 測 定 噪 聲 系 數(shù) ； 用 隨 機(jī) 信號(hào) 代 替 正 弦 或 脈 沖 信 號(hào) ， 以 測 定 系 統(tǒng) 動(dòng) 態(tài) 特 性 等 。 按 其 不 同 性 能 和 用 途 還 可 細(xì) 分 為 低 頻（ 20 赫 至 10 兆 赫 ） 信 號(hào) 發(fā) 生 器 、 高 頻 （ 100 千 赫 至 300 兆 赫 ） 信 號(hào) 發(fā) 生 器 、微 波 信 號(hào) 發(fā) 生 器 、 掃 頻 和 程 控 信 號(hào) 發(fā) 生 器 、 頻 率 合 成 式 信 號(hào) 發(fā) 生 器 等 。 鑒 于 此 ， 美 國 美 信 公 司 開 發(fā) 了 新 一 代 函 數(shù) 信 號(hào) 發(fā) 生 器ICMAX038， 它 克 服 了 （ 2） 中 芯 片 的 缺 點(diǎn) ， 可 以 達(dá) 到 更 高 的 技 術(shù) 指 標(biāo) ， 是上 述 芯 片 望 塵 莫 及 的 。 各 種 波 形 曲 線 均 可 以 用 三 角 函 數(shù) 方 程 式 來 表 示 。 頻率合成器的實(shí)現(xiàn)（1）采用專用頻率合成芯片。這種合成方式由于高速存儲(chǔ)器產(chǎn)生正弦波幅值數(shù)據(jù)，因此合成頻率可以做得很高，目前已達(dá)到數(shù)百兆赫茲。關(guān)鍵詞：DDS，頻率合成器，信號(hào)發(fā)生器Based On the DDS Direct Digital Synthesis Signal GeneratorAbstractThis paper introduces the inner structure and function of design of signal generator. The User interface is based on 89C51. The design of circuit and software is given. At the end, the top layer circuit diagram of digital phase shift sine signal generator was drawn. The output is easy to control. It has high frequency, precision and wide application in