AT89C51单片机DDS多功能信号源的设计+电路图(2)

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近年来发展起来的直接数字频率合成技术(DDS )采用高速数字电路和高速D/A转换的技术，具有以往那些频率合成技术难以达到的优点，比如频率转换时间短，频率稳定度高，频率分辨率高，输出信号频率相位和频率可快速程控切换等，因此可以很方便地对信号实现全数字式的调制。在实验中，经常需要使用各种不同的激励信号来对振动台进行激励，实现对压电加速度计的比较法校准，如果能把DDS信号源与计算机一起组成程控信号源，再由计算机控制调节信号源来校准压电加速度计，这种方法与手动调节相比，必将大幅提高效率和精度，通过减少人为干预，来简化操作，给建立压电加速度计比较法校准的自动化提供了一个很有效的平台。论文网

1.1 DDS技术的研究现状与发展趋势

自20世纪80年代以来各国都在研制DDS产品，并广泛地应用于各个领域。其中以ADI公司的产品比较有代表性，如AD7008, AD98S0, AD98S1. AD98S2.AD98S8等。其系统时钟频率从30MHz到300MHz不等，其中的AD98S8系统时钟更是达到了I GHz，这些芯片还具有调制功能。如AD7008可以产生正交调制信号，而AD98S2也可以产生FSK(Frequency Shift Key). PSK(Phase Shift Key)、线性调频以及幅度调制的信号。这些芯片集成度高，内部都集成了D/A转换器，精度最高可达I2bit。同时都采用了一些优化设计来提高性能，如这些芯片中大多采用了流水技术，通过流水技术的使用，提高了相位累加器的工作频率，从而使得DDS芯片的输出频率可以进一步提高。通过运用流水技术在保证相位累加器工作频率的前提下，相位累加器的字长可以设计得更长，如AD98S2的相位累加器达到了48bit。这样输出信号的频率分辨率大大提高了。同时为了抑止杂散，这些芯片大多采用了随机抖动法提高无杂散动态范围(这是由于DDS的周期性，输出杂散频谱往往表现为离散谱线，随机抖动技术使离散谱线均匀化，从而提高输出频谱的无杂散动态范围)。

运用DDS技术生产的DDS任意波型信号发生器是较新的一类信号源并且已经广泛投入使用。它不仅能产生传统函数信号发生器能产生的正弦波、方波、三角波、锯齿波，还可以产生任意编辑的波形。由于DDS的自身特点，还可以很容易的产生一些数字调制信号，如FSK. PSK等。一些高端的信号发生器甚至可以产生通讯信号。同时输出波形的频率分辨率、频率精度等指标也有很大的提高。

除了在仪器中的应用外，DDS在通信系统和雷达系统中也有很重要的用途。通过DDS可以比较容易的产生一些通信中常用的调制信号如：频移键控(FSK)，一进制相移键控((BPSK)和正交相移键控(QPSK) 。DDS可以产生两路相位严格正交的信号在正交调制和解调中的到广泛应用，是一种很好的本振源。文献综述

但是DDS自身的特点决定了它存在着以下两个比较明显的缺点:一是输出信号的杂散比较大，二是输出信号的带宽受到限制。当然随着技术的发展，这些问题正在逐步得到解决，如通过增长波形ROM的长度减小相位截断误差;通过增加波形ROM的字长和D/A转换器的精度减小D/A量化误差;在比较新的DDS芯片中普遍都采用了12bit的D/A转换器。当然一味靠增加波形ROM的长度和字长的方法来减小杂散，对性能的提高总是有限的。

虽然，DDS技术的出现使得信号源的性能指标得到了飞跃，各种新的产品不断推出，但是，目前市场上的信号源产品大多是通用型的，一般只能产生正弦波等标准波形。而不同领域需要不同的信号源，例如在雷达、通信等领域，就需要短波信号源，要求其具有频移键控、调频、调相等调制功能。所以，在很多应用中，都需要自己设计不同功能的信号源。