基于DDS的L波段跳频频率合成器的设计

摘要

频率合成技术是近代通信系统的重要组成部分，在无线电通信与电子系统的各个领域中得到了广泛的应用。随着各种技术的飞速发展，人们对频率合成器的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出频率的个数提出了越来越高的要求。 单个的频率合成方式都可以在某些指标上获得理想的效果，但没有一种方式可以满足所有的技术要求。实际上，由于各种方式各有优劣，完全可以利用优势互补，所以产生了混合式频率合成技术。 由于课题要求的工作频率高，跳变频带宽，高精度频率分辨力，频谱质量好，考虑具体实现时的难度和指标要求，在对频率合成器的各种实现方法的性能进行分析和比较后，选用了DDS+倍频方案来最终实现本课题，解决了单用DDS技术工作频率偏低的缺陷。论文开始详细介绍了直接数字频率合成器和倍频链的基本结构、工作原理，分析了输出频谱及影响输出杂散的因素，包括DDS中的相位截断、幅度量化、DAC转换误差等。所设计的倍频链主要应用于扩展频段和改善DDS的杂散电平。然后根据指标要求完成L波段跳频频率合成器的方案设计。 本课题将直接数字式合成技术的特点，如输出波形灵活且相位连续、频率稳定度高、输出频率分辨率高、频率转换速度快、输出相位噪声低、集成度高、功耗低、体积小等与倍频链优点有机的结合起来，从而在宽带的条件下实现了比较好的杂散性能和相噪。测试结果表明频率合成器可以满足系统指标要求的。

目录

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第一章绪论

1.1研究工作背景和意义

1.2频率源在实际需求中的作用

1.3频率合成技术简介

1.4频率合成器技术指标

1.5本文主要研究内容以及安排

第二章直接数字频率合成(DDS)综述

2.1 DDS的结构及基本工作原理

2.2 DDS特点

2.3 DDS的频谱分析

2.3.1.理想DDS频谱分析

2.3.2.DDS非理想状态下的频谱特性

2.3.3. DDS杂散的抑制措施

第三章倍频链部分分析

3.1倍频器的基本理论

3.2倍频器相位噪声

3.3倍频链的设计应用

3.4倍频器设计要点及规则

3.4.1倍频器设计要点

3.4.2倍频器设计规则

3.5输出频谱测试分析

第四章L波段跳频频率合成器设计

4.1设计方案选择与性能分析

4.1.1 DDS+PLL频率合成的方案

4.1.2DDS+倍频频率合成方案

4.1.3DDS阵列频率合成方案

4.2频率合成器实现方法

4.3电路设计中需要考虑的几个问题

第五章L波段跳频频率合成器源测试及结果

5.1课题实验结果

5.2输出相位噪声测试

5.3输出杂散测试

5.4跳频时间测试

5.5测试结果分析

第六章结束语

致谢

参考文献