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基于内插和QLA技术的并行DDS的实现

发布时间:2020-07-21 18:39:37 阅读: 来源:墙贴厂家

1 引 言

直接数字频率合成技术(Direel Digital FrequencySynthesis,DDS)称为第三代频率合成技术,他利用正弦信号的相位与时间呈线性关系的特性,通过查表的方式得到信号的瞬时幅值,从而实现频率合成。这种方法不仅可以产生不同频率的正弦波,而且具有超宽的相对带宽,超高的变频速率,超细的分辨率以及相位的连续性和产生任意波形(AWG)的特点。

目前所使用的大部分DDS结构,在相位累加模块和相位幅度转换模块均采用了流水线技术和某些压缩算法等,但都不能从根本上解决DDS的输出频率受外部时钟频率约束的瓶颈以及波形的输出质量受查找表容量限制的问题。因此在对DDS的结构进行深入研究的基础上,我们在相位累加器部分以并行结构来实现,在相位幅度转换模块的设计采用了QLA(Quad Line Approximation)技术结合改善的Sunderland法,最后在FPGA(Field Programmable Gate Array)中进行验证,无杂散动态范围(Spur Free Dynamic Range,SFDR)可达63 dBc,3.3 V下总功耗仅为170 mw,大大提高了输出频率和频谱纯度,降低了功耗。

2 DDS工作原理

DDS[1,2]主要由相位累加器、波形存储模块和数模转换器等组成。在外部参考时钟作用下,相位累加器以步长增加,输入到波形存储模块内,波形存储模块包含一个周期正弦波的数字幅度信息,每个地址对应正弦波中0~360

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