在理想情况下,即没有进行相位截断(A=N),并且无幅度量化误差的情况下,相位幅度 转换器在基准时钟 fs 的作用下将相位转换为对应幅度序列,则其输出序列为:通常,这个序列可以看错是对正弦函数的理想采样,即:
S(t) =cos(2¼fot)±(t ¡ nTs) (2。2)n
其中 Ts= 1=fs , fo 为输出频率,其频谱为:
[±(f ¡ nfs ¡ fo) + ±(f ¡ nfs + fo)] (2。3)
DAC 的转换特性由一个门函数来表示:
h(t) = u(t) ¡ u(t ¡ Ts) (2。4)
则其频谱为:
则 DAC 输出信号为:
So(t) = S(t) ¤ h(t) (2。6)
输出频谱:So(f) = S(f)H(f)
从 DDS 输出信号频谱,我们可以看出,其输出频率包括:
f = nfs § fo (2。8)来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-
2。2 DDS 性能分析
由于 DDS 通过数字化实现频率合成,这就决定其先天性的输出信号频谱杂散大的特点, 下面分析 DDS 的主要杂散源,及其改善措施。
2。2。1 相位截断杂散
对于一个周期信号来说,其输出频率与相位的关系式为[8]:
DDS 将从 0 到 2¼ 的相位量化为 N 位的相位地址。在基准时钟 fs 的作用下,相位产生一 个相位控制字 K 的增量,则 dP=dt = Kfs。
因此对应 DDS 的输出频率为[11]:
Kfo = 2N fs (2。10)
第 6页 本科毕业设计说明书
输出频率精度(K=1)为:
¢f= fs (2。11)o 2N
从中可以看出,为了获得更好的频率精度,可以增加 N 的取值,但这就带来一个问题, 那就是 N 的取值高,则相位幅度转换器的 ROM 容量需要很大,如 N=32,则对应 ROM 需要 4G 的地址容量,这是很困难的,因此需要进行相位截断,但同时相位截断会造成杂散信号的 产生[1],影响 DDS 的性能。
假设当相位截断取高 A 位的相位地址时,即舍弃掉低 B 位的相位地址(N=A+B)