數字頻率合成精解:用DDS器件產(chǎn)生高質(zhì)量波形

圖5.利用AD9834或AD9838 DDS的調諧字選擇器實(shí)現FSK編碼。
相移鍵控(PSK) 是另一種簡(jiǎn)單的數據編碼形式。在PSK中,載波的頻率保持不變,通過(guò)改變發(fā)射信號的相位來(lái)傳遞信息??梢岳枚喾N方案來(lái)實(shí)現PSK。最簡(jiǎn)單的方法通常稱(chēng)為二進(jìn)制PSK(即BPSK),只采用兩個(gè)信號相位:0°(邏輯1)和180°(邏輯0)。各位的狀態(tài)取決于前一位的狀態(tài)。如果波的相位不變,則信號狀態(tài)將保持不變(低或高)。如果波的相位改變180°,即相位反轉,則信號狀態(tài)將改變(低變?yōu)楦?,或高變?yōu)榈停?。PSK編碼可以輕松在DDS產(chǎn)品中實(shí)現,因為多數器件都有一個(gè)獨立的輸入寄存器(相位寄存器),可以加載相位值。該值被直接添加到載波的相位,而不改變其頻率。更改該寄存器的內容將調制載波的相位,結果產(chǎn)生一個(gè)PSK輸出。對于要求高速調制的應用,內置相位寄存器對的AD9834和AD9838允許其PSELECT引腳上的信號在預加載的相位寄存器之間變換,以根據需要調制載波。
更復雜的PSK采用四個(gè)或八個(gè)波相位。這樣,每當相位發(fā)生變化時(shí),二進(jìn)制數據的傳輸速率將高于BPSK調制。在四相位調制 (正交 PSK),中,可能的相位角度為0°, +90°, ?90°, 和 +180°;每次相位變換可能代表兩個(gè)信號因子AD9830, AD9831, AD9832, 和 AD9835 提供四個(gè)相位寄存器,通過(guò)連續更新寄存器的不同相位偏移,可以實(shí)現復雜的相位調制方案。
以同步模式利用多個(gè)DDS元件實(shí)現I/Q功能
許多應用要求產(chǎn)生兩個(gè)或兩個(gè)以上具有已知相位關(guān)系的正弦波或方波信號。一個(gè)常見(jiàn)的例子是同相和正交調制(I/Q),在這種技術(shù)中,在0°和90°相位角度從載波頻率獲得信號信息??梢杂孟嗤脑磿r(shí)鐘來(lái)運行兩個(gè)單獨的DDS元件,以輸出可以直接控制和操作其相位關(guān)系的信號。在圖6中,用一個(gè)基準時(shí)鐘對AD9838器件編程;相同的RESET引腳用于更新兩個(gè)器件。這樣,可以實(shí)現簡(jiǎn)單的I/Q調制
RESET必須在上電后以及向DDS傳輸任何數據之前初始化。結果可將DDS輸出置于已知相位,使其成為共同的參考角度,以便同步多個(gè)DDS器件。當新數據被同時(shí)送至多個(gè)DDS器件時(shí),DDS之間可以保持相關(guān)相位關(guān)系,或者通過(guò)相位偏移寄存器可以預測性調整多個(gè)DDS之間的相對相位偏移。AD983x系列DDS產(chǎn)品擁有12位相位分辨率,有效分辨率為0.1°。
圖6.同步兩個(gè)DDS元件。
有關(guān)同步多個(gè)DDS器件的更多信息,請參閱應用筆記AN-605 同步多個(gè)基于DDS的頻率合成器AD9852.
網(wǎng)絡(luò )分析
電子世界中的諸多應用都需要收集和解碼來(lái)自網(wǎng)絡(luò )的數據,例如模擬測量和光學(xué)通信系統。正常情況下,系統分析要求是為了以幅度和相位已知的頻率模擬電路或系統,并分析通過(guò)系統的響應信號的特性。
對響應信號收集的信息用于確定關(guān)鍵系統信息。測試網(wǎng)絡(luò )的范圍(見(jiàn)圖7)可能非常寬泛,包括電纜完整性測試、生物醫學(xué)傳感和流速測量系統。無(wú)論何時(shí),只要基本要求是產(chǎn)生基于頻率的信號并將響應信號的相位和幅度與原始信號進(jìn)行比較,或者是要通過(guò)系統激勵一系列頻率,或者要求具有不同相位關(guān)系(如具有I/Q功能的系統中)的測試信號,則可利用直接數字頻率合成IC,方便、優(yōu)雅地通過(guò)軟件以數字方式控制激勵頻率和相位。
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