AD9857在DVB-T調制器系統中的應用

　　3.1 AD9857的配置

　　AD9857 提供了一個(gè)靈活的同步串行通信口, 從而為許多微控制器及處理器提供簡(jiǎn)單的接口。該串口可與許多同步傳輸方式兼容, 其中包括Motorola 的6905/11 SPI協(xié)議及Intel的8051 SSR 協(xié)議。這個(gè)通信接口允許對配置AD9857的所有寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)操作。

　　3.2 AD9857串口通信

　　AD9857串口的一個(gè)通信周期由兩個(gè)階段組成, 如圖3所示。第一階段是指令周期, 是對AD9857的指令字節的寫(xiě)入。指令字節為AD9857的串口控制提供有關(guān)數據傳輸周期的信息, 數據傳輸周期就是整個(gè)通信周期的第二個(gè)階段。指令字節確定即將到來(lái)的數據傳輸是讀還是寫(xiě)、數據傳輸的字節數以及傳輸的第一個(gè)字節的寄存器地址。每個(gè)通信周期的前8個(gè)SCLK上升沿用來(lái)寫(xiě)AD9857 的指令字節, 其余SCLK上升沿是為了通訊周期的第二個(gè)階段, 即AD9857與系統控制器間的數據傳輸。

　　3.3 AD9857內部寄存器

　　AD9857內部寄存器地址為00h~19h，每個(gè)地址存8bit數據。從02h~19h共分為4組相同結構的寄存器，每一組6字節，其中存儲DDS的頻率控制字，可編程插值濾波器的插值倍數，輸出信號幅度的放大因子。00h和01h這兩個(gè)地址是公用的，包括對AD9857的工作模式、高低位優(yōu)先、鎖相環(huán)倍頻數、串行口工作模式、自動(dòng)節能、溢出控制處理和失鎖處理等運行方式的設置。用戶(hù)通過(guò)對這些寄存器的設置使AD9857工作在所需要的方式下。

　　4 系統實(shí)現及仿真

　　4.1 硬件結構

　　由于A(yíng)D9857是一個(gè)可編程的D/A上變頻芯片，因此利用單片機和FPGA都可以實(shí)現對它的配置。本系統采用FPGA實(shí)現COFDM調制，因此用FPGA去配置AD9857的話(huà)，不僅可以節省電路板空間，而且還比較適于調試。

　　DVB-T調制器的硬件實(shí)現框圖如圖4所示，TS碼流進(jìn)入FPGA后進(jìn)行COFDM調制，調制后的數據送入AD9857進(jìn)行中頻調制。AD9857配置成功后會(huì )產(chǎn)生一個(gè)PDCLK返回FPGA，可以使用該時(shí)鐘把經(jīng)過(guò)信道編碼調制的I、Q兩路數據送入AD9857進(jìn)行正交調制。

　　在設計PCB電路板時(shí)一定要注意AD9857的數字地和模擬地的劃分，這樣輸出信號的信噪比才會(huì )比較好，并且要用專(zhuān)門(mén)的地來(lái)包裹時(shí)鐘信號線(xiàn)使其免受干擾。

　　4.2 AD9857的配置

　　通過(guò)FPGA對AD9857的配置線(xiàn)的控制，可以很方便地實(shí)現對AD9857的配置。AD9857的配置原理如圖5所示，把要寫(xiě)入AD9857內部寄存器的數據通過(guò)數據載入信號載入移位寄存器，然后再把這16bit數據串行輸出到AD9857的SDIO管腳，實(shí)現對AD9857的配置。

　　輸入到移位寄存器的16bit數據是根據實(shí)際需要提前計算好的，這16bit數據包括了8bit的AD9857內部寄存器的地址和要寫(xiě)入該地址的8bit配置字。通過(guò)一個(gè)狀態(tài)機的工作機制，在其不同狀態(tài)，將要寫(xiě)入AD9857內部寄存器的配置字送入移位寄存器。狀態(tài)機的工作過(guò)程如圖6所示。

　　由于本方案只用了AD9857內部的8個(gè)寄存器，因此狀態(tài)機只有8個(gè)狀態(tài)，如果需要用到更多的AD9857的內部寄存器，只需要增加狀態(tài)機的狀態(tài)即可。

　　4.3 波形仿真

　　圖7為用QUARTUS II軟件對AD9857配置線(xiàn)的波形仿真，從圖中可以很清楚地看到AD9857的各個(gè)配置線(xiàn)的工作情況。在配置AD9857之前，由RST信號將內部寄存器復位；SYNCIO信號標志配置的開(kāi)始； /CS,SCLK,SDIO的控制時(shí)序與圖3的串口操作時(shí)序相同，這樣AD9857就可以工作在用戶(hù)需要的工作模式下了。

　　4.4 輸出信號頻譜

　　圖8所示是用頻譜分析儀采集到的AD9857輸出信號的頻譜。

　　經(jīng)過(guò)測試，各模塊工作正常，滿(mǎn)足DVB-T調制器的設計要求；本系統硬件電路簡(jiǎn)單，僅需要一個(gè)FPGA和一個(gè)AD9857即可完成DVB-T調制器的設計，并可通過(guò)更改FPGA的內部電路來(lái)實(shí)現各種調制器的設計。

　　參考文獻

　　1 AD9857 Data Sheet. Analog Device Inc. 2000

　　2 EN 300 744 V1.1.2. 1997

　　3 馬紅學(xué).數字正交上變頻器AD9857.國外電子元器件, 2002;(8)

　　4 許林峰，黃 麗，朱維樂(lè ).AD9857在地面數字電視廣播中的應用.電視技術(shù)，2004;(11)