【正文】 techniques,frequency synthesizer is required to have higher performance such as wide band，fast frequency switching speed，low spurious level，pure output spectrum，high resolution，etc．Direct digital synthesis(DDS)is a new frequency synthesis technology ing after direct frequency synthesis(DS)and phase locked loop frequency synthesis(PLL)．It’s widely used in such fields as radar,munication，electronic warfare and electronic measurement instrument．This paper firstly introduces the concept and development of frequency synthesis，as well as the present situation and the trend of development of the direct digital frequency synthesis technology(DDS)．It has analyzed the principle and the basic structure of DDS，then according to the target system，a signal generator with the brief structure and excellent performance is designed with adopting DDS technology，which is based on the AD pany’s DDS chirAD9851．The system structure，the design of software and hardware and the way to realize the circuitry of the signal generator is analyzed in detail．The hardware of the signal generator consists of three blocks，those are signal generate module、keyboard and LCD display module、signal processing module．Software of the system mainly focuses on the design of C51 including control、data processing、munication，and so on．The corresponding PCB has been made and debugged．The whole circuit works well．The signal generator has many virtues，such as generating multiple sorts of signals，high precision and wide frequency width．The noise inversion and optimization of spurious suppression characteristic are analyzed in depth according to requirement of the synthetic performance．At last,this paper proposes improvement program by paring the actual circuits．Keywords：signal generator；DDS；AD9851。根據系統(tǒng)的最終測試結果可知該信號發(fā)生器具有輸出信號波形種類多、精度高、頻帶寬等特點。軟件部分主要開發(fā)基于單片機AT89S52的數據處理和控制程序，以及信號發(fā)生器的外部通信程序。詳細分析了該信號發(fā)生器的系統(tǒng)結構、軟硬件設計和具體電路實現。本文首先介紹了頻率合成的概念、發(fā)展以及直接數字頻率合成技術(DDS)的現狀和發(fā)展趨勢。低相位噪聲、高頻譜純度、高捷變速率和高頻率分辨率的頻率合成器已經成為頻率合成技術發(fā)展的主要趨勢?；贏D9851的DDS信號源發(fā)生器DDS Signal Generator based on AD9851 目 錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題來源 1 課題背景 1 直接數字頻率合成技術的現狀 1 本文的主要工作 2第2章 系統(tǒng)總體方案的分析和設計 3 DDS技術的基本原理 3 DDS的工作特點 4 系統(tǒng)設計原理 5 系統(tǒng)框圖分析和設計 5第3章 系統(tǒng)的硬件設計 6 穩(wěn)壓電源的設計 6 三端穩(wěn)壓集成電路7805簡介 6 系統(tǒng)電源電路設計 7 DDS芯片的選擇及與單片機之間的通信 7 DDS芯片選擇及引腳圖 8 AD9851的串、并行通信 9 單片機（AT89S52）控制電路 10 時鐘電路 10 復位電路 11 單片機控制電路圖 12 單片機與AD9851的接口 13 液晶顯示模塊 14 LCD1602的主要性能 14 LCD與單片機的連接 15 低通濾波器的設計 15第4章 信號發(fā)生器的軟件設計 17 程序流程圖 17 鍵盤掃描流程圖 18 LCD的顯示 19第5章系統(tǒng)的仿真和調試 21結論 24參考文獻 25附錄 26摘要頻率合成器是現代電子系統(tǒng)的重要組成部分，是決定電子系統(tǒng)性能的關鍵設備之一。隨著現代通信技術的發(fā)展，系統(tǒng)對頻率合成器提出了越來越高的要求。直接數字頻率合成(DDS)是繼直接頻率合成(Ds)和鎖相環(huán)頻率合成(PLL)之后出現的新的頻率合成方法，己被廣泛地應用于通信、雷達、電子對抗和儀器儀表等領域。分析了DDS的工作原理及其基本結構，然后根據系統(tǒng)指標合理地采用了DDS技術，以AD9851芯片為核心，設計了一種結構簡單性能優(yōu)良的信號發(fā)生器。信號發(fā)生器的硬件部分包括三個模塊，分別是信號產生和控制模塊、人機交互模塊和信號處理模塊。完成實驗電路板的制作，并通過電路板的調試，實驗電路工作正常。最后針對課題對頻率源合成性能的要求，對相位噪聲的抑制和雜散性能的優(yōu)化進行了深入的分析，并對比實際電路提出了設計的改進建議和方案。frequency synthesis.第1章 緒論隨著現代電子技術的發(fā)展，在自動化系統(tǒng)、通信系統(tǒng)，電子對抗以及各種電子測量技術中，我們常常需要一個高精度、頻率可變的信號源。用DDS合成的頻率源是目前很高級的技術，研究該信號源有比較重要的理論意義和現實意義。直接數字頻率合成(DDS)技術是近二十年新興的一種頻率合成技術，它具有分辨率高、切換速度快、相位連續(xù)等一系列優(yōu)點。 直接數字頻率合成技術的現狀隨著數字信號理論和超大規(guī)模集成電路VLSI的發(fā)展，在頻率合成領域誕生了一種革命性的技術，那就是七十年代出現的直接數字頻率合成DDS，它的出現標志著頻率合成技術邁進了第三代。在系統(tǒng)時鐘一定的情況下，輸出頻率決定于頻率寄存器中的頻率字。基于這樣的結構DDS頻率合成器具有以下優(yōu)點：(1)頻率分辨率高，輸出頻點多，可達2N個頻點(N為DDS相位累加器的字長)；(2)頻率切換速度快，可達岸us量級；(3)頻率切換時相位連續(xù)；(4)可以輸出寬帶正交信號；(5)輸出相位噪聲低，對參考頻率源的相位噪聲有改善作用；(6)可以產生任意波形；(7)全數字化實現，便于集成，體積小，重量輕。它不僅能產生傳統(tǒng)函數信號器能產生的正弦波、方波、三角波、鋸齒波，還可以產生任意編輯的波形。同時輸出波形的頻率分辨率、頻率精度等指標也有很大的提高。整個系統(tǒng)以單片機STC89S52控制，DDS芯片AD9851為核心，配置相應的外設及接口電路，用C語言開發(fā)，組成一個多功能的信號發(fā)生器。(2)對系統(tǒng)的各個功能模塊進行了深入的分析和研究，在對課題所采用的方案進行詳細的研究后設計了具體的功能電路。(4)對系統(tǒng)的最終指標進行了測試，針對系統(tǒng)的不足，進行了分析并提出了一些改進的方法。其主要組成為：相位累加器、相位相加器、波形存儲器、數字相乘器和D/A轉換器。圖21中層虛線內是一個完整的可編程DDS系統(tǒng)，外層虛線內包含了AD9851的主要組成部分。可編程DDS系統(tǒng)的核心是相位累加器，它由一個加法器和一個N位相位寄存器組成。相位寄存器的輸出與相位控制字相加后可輸入到正弦查詢表地址上?！?60176。查詢表把輸入地址的相位信息映射成正弦波幅度信號，然后驅動DAC以輸出模式量。輸出的正弦波周期To=Tc*2N/M，頻率fout=M*fc/2N，Tc、fc分別為外部參考時鐘的周期和頻率。DAC滿量程輸出電流通過一個外接電阻RSET調節(jié)，調節(jié)關系為ISET=32()。AD9851在接上精密時鐘源和寫入頻率相位控制字之間后就可產生一個頻率和相位都可編程控制的模擬正弦波輸出，此正弦波可直接用作頻率信號源或經內部的高速比較器轉換為方波輸出。、90176。、176?；蜻@些值的組合進行調整。(2)頻率變化速度快在DDS中，一個頻率的建立時間通常取決于濾波器的帶寬。由于DDS中無須相位反饋控制，因而頻率建立及切換快并且與頻率分辨率、頻譜純度相互獨立。同時，DDS也非常易于實現如PSK、FSK等高精度的數字調制和正交調制。 系統(tǒng)設計原理本文提出的采用DDS作為信號發(fā)生核心器件的全數控函數信號發(fā)生器設計方案， 根據輸出信號波形類型可設置、輸出信號幅度和頻率可數控、輸出頻率寬等要求，選用了美國A/D公司的AD9851 芯片，并通過單片機程序控制和處理AD9851的32位頻率控制字， 再經放大后加至以數字電位器為核心的數字衰減網絡， 從而實現了信號幅度、頻率、類型以及輸出等選項的全數字控制。單片機AT89S52是整個系統(tǒng)關鍵部分，通過對鍵盤進行掃描讀入相位信息，經轉換后輸出到芯片AD9851，輸出波形。 系統(tǒng)框圖分析和設計系統(tǒng)結構組成如圖22所示，主要