電子測量教案cha(2)(編輯修改稿)
2025-06-20 12:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 子測量 第 5 章 34 ４ . DDFS的技術(shù)特點 優(yōu)點： a）極快的頻率切換速度 b）極高的頻率分辨力 c）連續(xù)的相位變化 d）強(qiáng)大的數(shù)字調(diào)制功能 e）易于集成、易于調(diào)整 缺點： a）工作頻帶的限制 b）功耗限制 c）雜散抑制差 d）相位噪聲性能 電子測量 第 5 章 35 （ 2）提高 DDFS性能的技術(shù)方法 DDFS存在的相位截斷對無雜散動態(tài)范圍 SFDR的影響 : 將頻譜中最大失真成分與載波頻率在譜線幅度上的差值 以 dB表示 : )dB( F D R ?? PP是波形存儲器的地址位數(shù) ? 增加 P值 , 增大波形存儲器的容量 。 但將導(dǎo)致成本和功耗的大幅增加， P通常限制在 12～ 19比特 ?正弦查找表壓縮算法 : 壓縮正弦查表占用的存儲器空間 ? 直接采用雜散消減技術(shù)，減少 DDFS輸出正弦波的雜散 電子測量 第 5 章 36 1. 正弦查找表壓縮算法 波 形 存 儲 器 2B 比 特A 比 特地 址 位A + B + CD2 比 特D1 比 特加 法 器數(shù) 字 化 正 弦 信 號D 比 特)sin()c os( ??波 形 存 儲 器 1? ??? ?sinA 比 特C 比 特 用 0～ π/2 來表示整個 0～ 2π區(qū)間的波形幅度值，使用最高兩位地址線來選擇所屬象限 , 實現(xiàn)的 4:1的壓縮比。 進(jìn)一步提高壓縮比，研究對 0～ π/2內(nèi)正弦波的壓縮算法。 ? ? ? ? ? ? )s i n (c o s)c o s (s i ns i n ????????? ??????電子測量 第 5 章 37 以 P=12比特為例，設(shè) 1/4象限正弦函數(shù)的相位 ???? ???其中 、 、 ?? ?所對應(yīng)的字長位數(shù)分別為 A、 B、 C π /20 ?? ? π/ 2 )2(0 4 ??? ?? π /2 )2(0 8 ??? ??? ? ? ? ? ? )s i n (c o s)c o s (s i ns i n ????????? ??????由于 、 均很小接近于 0 ? ?? ? ? ? )s i n ()c o s (s i ns i n ??????? ?????第一個 LUT容量為 28 11比特；第二個 LUT容量為 28 4比特。 與未壓縮之前的存儲容量 212 11比特相比，這種方法的存儲量壓縮比近似為 12:1。 電子測量 第 5 章 38 2. 優(yōu)化設(shè)計相位累加器（ 簡介 ） 相位累加器輸出的重復(fù)周期為： ),2(2A C C KGCDT NN?GCD(x,y)表示 x和 y的最大公約數(shù) 如果 K為奇數(shù)，導(dǎo)致 SFDR較高。 如果 K為偶數(shù)，導(dǎo)致 SFDR減小。 Nicholas發(fā)現(xiàn) DDFS的雜散幅度與輸出頻率和時鐘頻率的比密切相關(guān)。 電子測量 第 5 章 39 0 2 5 5 0 7 5 1 5 0 2 0 00 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 1 7 5頻 率 （ M H z ）S F D R = 7 7 d B c23456( A ) fo= 2 . 0 0 0 0 M H z , fs= 8 0 . 0 0 0 0 M H z 1 0 0 1 2 50 2 5 5 0 7 5 1 0 0 1 2 5 1 5 0 2 0 00 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 1 7 5頻 率 （ M H z ）S F D R = 9 4 d B c( B ) fo= 2 . 0 1 1 1 M H z , fs= 8 0 . 0 0 0 0 M H z無雜散動態(tài)范圍約為 77dBc 有效 SFDR提高到了 94dBc 電子測量 第 5 章 40 SETCLRD寄存器?尋址波形存儲器KCinfc l k改善的 Nicholas相位累加器 輸出 0、 1交替方波 2/11)12,2( 1 ??? KG C D B電子測量 第 5 章 41 3. 隨機(jī)擾動技術(shù)（ 簡介 ） 相 位 截 斷波 形存 儲 器擾 動 發(fā) 生 器N 比 特相 位 累 加 器N 比 特K 比 特N 比 特 P 比 特B = N P 比 特相位擾動原理 擾動技術(shù)有相位擾動和幅度擾動兩種技術(shù)。 電子測量 第 5 章 42 （ 3）基于 DDFS的調(diào)制信號產(chǎn)生方法 數(shù) 字加 法 器相 位加 法 器數(shù) 字乘 法 器數(shù) 字乘 法 器數(shù) 字加 法 器數(shù) 字加 法 器余 弦 表正 弦 表 D A CD A C載 波 ω? ?FM1?? ? ?PM1??? ?PM2?? ? ?AM2A?? ?AM1A?? ?11 s in ?? ?tA? ?22 sin ?? ?tA 用 DDFS完成相位、頻率和振幅數(shù)字調(diào)制方框圖 電子測量 第 5 章 43 （ 4） DDFS集成芯片及應(yīng)用 例如 AD700 AD98 AD985 AD9858等 4 X 2 0 X參 時 鐘乘 法 器頻率累加器相位累加器反 S i n c濾 波 器反 S i n c濾 波 器頻 率 調(diào) 諧 控 制 字 / 相 位 控 制 字 乘 法 器amp。 斜 坡 起 止 邏 輯斜 坡 上 下 時 鐘 / 邏輯 amp。 乘 法 器 編 程 寄 存 器I / O 端 口 緩 存 器可 編 程 的 速 率 和更 新 的 時 鐘M U X12位幅度模式48位頻率調(diào)諧控制字14位相位偏移/調(diào)制3 0 0 M H z D D S系 統(tǒng)時 鐘相 位 偏 移 /調(diào) 制轉(zhuǎn)化器正弦幅度QI數(shù) 字 乘 法 器比 較 器+1 2 位 “ I ” D A C1 2 位 “ Q ” 或控 制 D A C串 行 / 并 行選 擇6 位 地 址 或串 行 編 程 線8 位 并 行下 載主 復(fù) 位sV?G N D時 鐘 輸 出模 擬 輸 入輸 出 斜 坡1 2 位 控 制 D A C 數(shù) 據(jù)模 擬 輸 出模 擬 輸 出D A C 復(fù) 位Re adW rit e雙 向 I / O 更 新F S K / B P S K / H O L D 數(shù) 據(jù) 輸 入?yún)?考 時 鐘輸 入差 分 / 單 端選 擇電子測量 第 5 章 44 直接數(shù)字波形合成 （ 1） DDWS基本原理 1. DDWS的結(jié)構(gòu)及分類 波 形存 儲 器緩 沖寄 存 器模 擬 輸 出電 路存 儲 器地 址 控 制時 鐘振 蕩 器內(nèi) 部 或 外 部噪 聲 源數(shù) 模轉(zhuǎn) 換 器外 部 觸 發(fā) 器外 部 時 鐘輸 出電子測量 第 5 章 45 根據(jù)參考時鐘的種類不同， DDWS可以分為以下兩種類型： a）固定時鐘的 DDWS b）
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