（2）基于锁相环（PLL）的频率合成技术是应用模拟或数字锁相环电路的间接频率合成，是将相位反馈理论和锁相技术运用于信号源的设计中，通过锁相环的加减乘除运算来得到各种频率信号。数字鉴相器、分频器加模拟环路滤波压控振荡器的混合锁相环是目前最为普遍的PLL组成方式。该方法结构简单，便于集成，对频率精度有很大的改善，但其工艺复杂，分辨力不高，不易进行频率变换和计算机程控，使得系统的软件灵活性差，实际经济价值不高。

（3）直接数字频率合成技术是在1971年3月由美国学者J.Tierney和C.M.Rader等人首先提出的，采用全数字技术，从相位概念出发通过控制相位的变化速度来直接控制产生信号的频率，是一种把一系列数字形式的信号通过D/A转换器转换成模拟信号的频率合成技术。它在频率分辨率、频率转换时间、相位连续性和集成化等方面都优于传统频率合成技术，但由于受数字器件工作速度的限制，特别是数模转换器的限制，使得工作的时钟频率低，输出带宽窄，很难应用于微波频段。杂散是本身的固有缺点，且随着输出带宽的扩展，杂散将越来越明显地成为抑制发展的重要因素。但由于DDS采用全数字化结构，具有易于集成、功耗低、体积小、重量轻、可靠性高、易于程控、适应灵活、性价比高等优点，所以被人们广泛的应用于实际电子设计中。

    实际上三种方式各有优劣，所以利用优势互补，产生了混合式频率合成技术。其中DDS与PLL频率合成器混合应用最为广泛，基本原理即用DDS的输出作为PLL的参考输入，解决了频率分辨率和相位噪声的矛盾，但同时PLL的加入使得系统失去了DDS快速便捷的特点。随着现代军国防、航天航空等在科技上的不断创新与进步，世界各国都非常重视频率合成器的发展。

1.3 频率合成器的性能指标

频率合成器由于应用的场合不同，对其性能要求也不尽相同，主要性能指标有：

   （1）工作频率范围

频率合成器的最高输出频率和最低输出频率所确定的频率范围称作频率合成器的工作频率范围，通常用起止频率或中心频率和相对带宽来表示。

   （2）频率分辨率

频率合成器输出的频谱是不连续的，两个相邻频率之间的最小间隔称为频率分辨率。

   （3）频率准确度和稳定度

频率准确度是指频率合成器输出频率偏离标称频率的程度。频率稳定度可分为长期稳定度和短期稳定度，长期稳定度指振荡器的老化和元器件的性能变化以及环境条件改变导致输出频率的变化，常用一定时间内频率的相对变化来表示，而短期稳定度是在较短时间间隔内考察频率源的稳定程度。常用阿伦方差来表征，以△f/f为单位。

   （1）频率转换时间源]自=优尔^`论\文"网·www.youerw.com/

频率转换时间指从发生频率切换的指令开始，到频率切换完成，进入允许的相位误差范围所需要的时间。

   （2）频谱纯度

    频谱纯度表示输出对谐波和杂波的抑制能力，谐波抑制是指整数倍载波频率处单根谱线的功率与载波功率之比，而杂波抑制是指与载波频率成非谐波关系的离散谱功率与载波功率之比。

1.4 本文的研究内容及工作安排

    在FPGA和DDS频率信号发生器的设计项目的研究中，本人主要负责软件方面的设计，即使用VHDL语言通过FPGA写DDS的寄存器和控制字，以及DDS系统调试得到所需要的频率波形，显示并测试出结果。

    本文共分为六章，具体内容及结构如下：