摘要直接型数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesis , DDS）是直接从相位作为 起点，生成相位序列后转化为幅度序列再转为模拟信号的一种频率合成器。由于其基于 数字系统，故而在控制方面有着得天独厚的优势，并且随着数字系统的高速发展，DDS 的性能越来越高，并逐渐成为目前最主流，应用最广泛的频率合成器。79487

本文分析了 DDS 的数学模型以及其输出频谱结构，进而讨论了 DDS 的主要杂散源， 和其抑制方法。并利用 AD 公司的集成单片 DDS 芯片 AD9912 辅以 Altera 的 FPGA 芯片 EP4CE10E22I7 作为控制芯片来设计一个 DDS 系统。利用 Altium Designer 设计完原理图 后绘制 PCB 版图，利用 Quartus II 编写程序。最终利用频谱仪测试本次 DDS 的性能，结 果 表明 ， 在 100MHz 、 150MHz 以及 200MHz 频 点 处 ， 相 位 噪 声 分 别 达到 ： 103。96dBc/Hz@1KHz，99。66dBc/Hz@1KHz，100。59dBc/Hz@1KHz；谐波抑制分别达到：

54。83dBc，57。80dBc，62。02dBc；杂散抑制低于 60dBc；幅度接近于 0dBm。

毕业论文关键词 直接型数字频率合成器 杂散 频谱 现场可编程门阵列

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title Design of 100M-200MHz Digital Frequency Synthesizer

Abstract The direct digital frequency synthesizer（DDS） is a kind of frequency synthesizer, which set the starting point at the phase directly, convert phase sequence to the amplitude sequence and analog signal。 Basing on the digital systems, DDS has a unique advantage when it is used in the control system。 With the booming development of digital system, DDS has more and more high performance, and gradually become the most popular and widely-used frequency synthesizer。

This paper analyzes the mathematical model of DDS and its output spectrum structure, and discusses the main spur source of DDS and the method of suppression。 Using monolithic integrated DDS chip AD9912 produced by AD company supplemented by Altera FPGA chip EP4CE10E22I7 as control chip to implement a DDS system。Using Altium Designer, the paper finishes schematic drawing, PCB diagram, and program written by Quartus II。

Finally, the performance of the DDS is tested by spectrum analyzer。 The results turn out, At frequency of 100MHz, 150MHz and 200MHz, phase noise reaches 103。96dBc/Hz@1KHz, 99。66dBc/Hz@1KHz and 100。59dBc/Hz@1KHz; and harmonic suppression reaches 54。83dBc, 57。80dBc and62。02dBc，and spurious suppression is less than 60dBc; the amplitude is close to 0dBm

KeywordsDDSSpurSpectrumFPGA

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目 次

1绪论 ·· ·· ··

1

1。1 DDS 概念 ·· ·· ·· · 1

1。2 DDS 发展状况 ·· ·· 1

1。3 DDS 实现方案 ·· ·· 2

1。4本文章节安排 ·· ·· 2

2 DDS 数学模型和性能分析·· ··