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本文解释了这四种频率合成技术的发展历史、发展历程和现状,总结并比较了四种技术各自的原理、特点和优缺点:直接频率合成技术已经逐渐走入历史;锁相频率合成技术和直接数字频率合成(DDS)技术各有千秋;在一些要求频带特别宽、信号质量特别高的领域(如雷达、通讯)将这两者结合起来,可以制造出同时拥有高精度、高分辨率、高带宽、输出频谱纯正、转换时间快速等优点的信号源。
重点讨论了DDS技术的原理和结构:与大多数的数字信号处理技术一样,DDS技术的理论基础仍然是Shannon抽样定理,根据Shannon抽样定理,当抽样频率大于等于模拟信号最大频率的2倍时,可以由抽样得到的离散信号无失真地恢复原始信号。在DDS技术中,这个过程被颠倒过来,它是假定一个抽样过程已经发生且抽样的值已经量化完成,通过某种映射把己经量化的数值送剑D/A转换器及后级的LPF重建原始信号。根据DDS技术理论对输出信号的杂散进行了一些分析,以帮助系统的没计。
提出了基于功能强大的单片完全DDS芯片AD9852的直接数字频率合成信号源的总体方案,并详细介绍了利用16位3.3V电压供电单片机MSP430F149组成的单片机系统控制器,以及利用AD9852实现频率和幅度数字可调的DDS信号源的具体实现方案、各个单元电路、控制软件和通讯软什的设计。
系统选用Ti公司生产的MSP430F149单片机作为控制器,利用MSP430F149丰富的I/O口(48个)和丰富的内部资源构建了功能强人的控制器系统:由4X4键盘和240X128点阵的图形显示液晶组成的人机对话界面,有两个全双工串行通讯口。