基于AD9912镜像频率的应用
3 系统软件设计
在上位机中按照AD9912芯片的频率控制寄存器配置编程,计算出相应的频率调节字,由MSP430处理后经送入AD9912芯片中,合成系统所需的频率,实现AD9912的编程频率控制。上位机软件控制程序采用C语言来编写。为提高调试效率,本系统采用了极精简的程序来控制AD9912芯片。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/170616.htm
3.1 主程序分析
上位机程序运行时,首先对MSP430单片机进行初始化。
选择MSP430的P3.4~P3.7端口作为AD9912芯片的控制端口。通过编程选择并定义P3.4~P3.7端口为输出端口,以实现对AD9912芯片的软件编程控制。通过DDS_load()语句加载频率控制字并由配置端口对AD9912芯片进行操作。主程序部分代码如下:
3.2 频率控制字的加载程序分析
由上位机通过DDS_load()子程序向AD9912芯片写入频率控制字以控制频率合成模块合成所需的设计频率,进而灵活地获得相应UHF频段镜像频率。DDS_load()程序部分代码如下:
计算出频率控制字后,即可通过SPI_TX_FTW_BYTE()完成对相应频率控制字寄存器的寻址赋值,SPI_TX_FTW_BYTE()程序部分代码如下所示:
4 结果分析
AD9912最终输出的窄带信号测试频谱结果如图5所示。
图中可以清楚的看到1 500 MHz的信号谱线,其幅度约为-25 dBm,无杂散动态范围(SFDR)约为-45 dBc。由于频谱主要能量集中在设计频率上,且在频率合成模块后再加入基于GA1500T20A的窄带滤波模块还会带来3 dB的插入损耗,导致最后合成的UHF信号幅值较低,可以通过加入放大器来提高其幅值。
5 结束语
本设计最终成功的获得了1 500 MHz信号,验证了利用DDS器件的镜像频率合成超奈奎斯特频率信号的可行性。这样的频率合成方法,不仅具有DDS的合成信号分辨率高、控制灵活、可编程及任意波形输出的特点,还具有输出频率高、相位噪声小等优点。只需采用100 MHz恒温晶振在本硬件系统前端进行一次10倍频获得参考频率,即可合成低相噪,高杂散抑制的UHF信号。相比于多级倍频电路来说,这样的频率合成方法不仅更加灵活方便,更避免了多级电路引入的杂散。
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