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一种改善杂散的DDS频率合成器

作者:时间:2009-04-14来源:网络收藏

但通常由于ROM的容量有限,因此通常累加器的输出会丢弃低位数据而只利用高位数据来寻址,进而产生了相位舍位误差。其杂散模型为:

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/188983.htm


的傅里叶变换值。从式(4)结果可以看到加入了相位舍位以后杂散出现在ω=kω1±nωc±ω0上。


2 改进结构
改进的方法首先是在累加器中增加一个触发器,这样做的好处是能够使得Fr经累加器后的叠加值一直保持为奇数。从杂散模型可以分析出只要(Fr,2j-k)互质,就可以减小整个频谱离散抖动的分布。经过验证表明,它的总体SNR减小了,可是这些减小的值会增加到一个频率上。于是增加了一个DAC的延时模块,以便平滑边频,这样就可以把原来增加到某个频率上的杂散减小,并能够帮助滤波器平滑波形。综合以上两种方法以后,实验表明整体由于幅度量化所产生的杂散现象就有了可观的改善。改进结构如图2所示。

可以看到改进后,累加器上的触发器在每个时钟到来时,将D触发器的值重新叠加回累加器的最低位上,如果前一个D触发器的值为“0”,那么在这个时候,经过D触发器的取反输出,此时触发器的值就变成“1”了,那么累加器在原来基础上最低位叠加一个“1”,当一个D触发器的值为“1”的时候同理。这样就造成了触发器输出的值在“0”,“1”间跳变,从而使得累加后的具体值变成了2*Fr+1,即ψ(n)=2Fr+1,这样保证了频率调谐叠加后的数字为奇数,于是它与2j-k互质了。这样做的好处就是让(△ψ,2j-k)=1,原来计算所得:


这样做的缺点是虽然减少了在一定频率上的杂散,但总体的SNR相对于原来有所减小,且将减小的杂散叠加到了某一频率上。
为了解决这个问题,针对相位舍位的影响,引入了相位抖动技术。因截断而产生的误差序列也是周期性的,故对于一定的输出频率,采样造成信号相位的离散化也具有周期性。因此就需要采用一种抖动技术来打破这种周期性。方法是在每次相位累加器溢出前,将一个随机整数加到相位累加器中,使得累加器的溢出随机地提前,以破坏相位溢出的周期性。
另外针对幅度量化所产生的杂散,在滤波器前还使用了延迟叠加法,这样做可以抑制主频外的边频。主要是在DAc模块中增加了一个触发器,在每个时钟延保存前一个D/A转换的结果。从以下推导的结果可以看到,这样提高了SNR,那是由于它对于边带杂散的抑制。以下即为两次D/A转换后的正弦值的叠加,其中:


叠加前的信噪比:


此处明显可以看到SNR提高了,其原因就是叠加模块抑制了主频外的边频。



关键词: DDS 频率合成器

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