信號通信論文范文
前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)信號通信論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā)，助您在寫作的道路上更上一層樓。
第1篇
城市軌道交通信號系統(tǒng)的DCS網(wǎng)絡(luò)包含有線部分和無線部分。有線網(wǎng)絡(luò)部分是指軌旁設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，為信號系統(tǒng)提供專用有線信息傳輸，為控制中心、車站、場段之間提供有線傳輸通道，建立局域網(wǎng)連接。無線部分主要是列車上的移動無線設(shè)備和地面軌旁無線單元之間建立的車地雙向通信。如上所述，在信號系統(tǒng)的DCS網(wǎng)絡(luò)中，可以根據(jù)不同的組網(wǎng)方式，構(gòu)建不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成連接信號系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的通信網(wǎng)。而在這樣的網(wǎng)絡(luò)中，傳遞的信息就包含大量的管理信息、行車數(shù)據(jù)信息、ATS信息、維護信息、數(shù)據(jù)記錄信息等。DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備一般連接方式需要說明的是DCS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是多樣的，隨著實際地鐵線路情況、所連接的設(shè)備情況、以及技術(shù)發(fā)展和應用情況有不同變化。從圖1中可以看出，信號系統(tǒng)DCS網(wǎng)絡(luò)具有連接設(shè)備類型多、數(shù)量大，信息傳輸種類繁多的特點。如果在DCS網(wǎng)絡(luò)中信息沒有合理的傳輸定義，使網(wǎng)絡(luò)中任何一個數(shù)據(jù)幀的傳輸都要遍及整個網(wǎng)絡(luò)，導致所有與網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備都接收到，這樣就會嚴重的消耗掉網(wǎng)絡(luò)整體帶寬。因此，在DCS網(wǎng)絡(luò)傳輸信息量較大時（如早、晚運行高峰時等），如不對網(wǎng)絡(luò)進行合理設(shè)置，就可能產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)風暴。網(wǎng)絡(luò)風暴發(fā)生時，與網(wǎng)絡(luò)連接的部分設(shè)備也可能會由于無法應對網(wǎng)絡(luò)流量的大幅波動導致故障，進而引發(fā)故障面擴大的情況發(fā)生，對運營產(chǎn)生嚴重影響，這就需要對網(wǎng)絡(luò)中的信息傳輸進行合理優(yōu)化。
2VLAN技術(shù)特點及在DCS網(wǎng)絡(luò)中的應用
VLAN技術(shù)是將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上劃分成一個個網(wǎng)段，從而實現(xiàn)虛擬工作組數(shù)據(jù)交換。由于VLAN設(shè)置是在交換機上按邏輯來劃分，而不是傳統(tǒng)上的只能從物理上劃分，因此VLAN技術(shù)的出現(xiàn)，可以滿足根據(jù)實際應用情況，將同一物理局域網(wǎng)內(nèi)不同用戶邏輯地劃分成不同的廣播域需求。在設(shè)計VLAN并實現(xiàn)應用時，首先要確定如何劃分VLAN。較為常見的VLAN劃分方式包括：按照端口劃分，按照MAC地址劃分、基于網(wǎng)絡(luò)層劃分、以及基于IP廣播和基于規(guī)則等方式。其中應用最為廣泛、也是最有效的，是按照端口劃分的方式，這種劃分方式是根據(jù)以太網(wǎng)交換機的交換端口來劃分的，將交換機上的物理端口分為若干個組，每個組構(gòu)成一個虛擬網(wǎng)。由于基于端口劃分VLAN的優(yōu)點是定義VLAN成員非常簡單，只要在接入交換機上進行相關(guān)設(shè)置即可，操作相對簡單，適合任何大小的網(wǎng)絡(luò)。同時，這種配置方式適用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較固定的情況，與DCS網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建后即在運營中不會輕易改變的實際情況較為符合，因此在地鐵信號系統(tǒng)DCS網(wǎng)絡(luò)交換機的配置中，一般都可以使用按照端口劃分VLAN的配置方式。以赫斯曼交換機為例，按照端口劃分VLAN，為不同端口賦予不同ID后的界面顯示情況綜上所述，為了有效避免信號系統(tǒng)DCS網(wǎng)絡(luò)風暴的發(fā)生，可以將交換機端口劃分到不同VLAN中。其原理為：在不同端口發(fā)出的所有數(shù)據(jù)幀上增加一個代表所屬VLAN編號的ID，各個交換機端口只有在接收到所屬VLANID的信息時，才會對該信息進行拆分處理，而在收到標有其他VLANID信息時，只會將該信息按照目的地址進行轉(zhuǎn)發(fā)。這樣就實現(xiàn)了通過在DCS網(wǎng)絡(luò)交換機上應用VLAN技術(shù)，有效控制網(wǎng)絡(luò)流量、降低網(wǎng)絡(luò)風暴發(fā)生概率的目標。并且通過在交換機上進行VLAN的劃分，可以起到減少項目建設(shè)的設(shè)備投資成本、簡化DCS網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)安全性的作用。這里需要提出的是，有必要找到適合于信號DCS網(wǎng)絡(luò)的劃分原則，結(jié)合實際應用情況，將不同級別的信息進行合理區(qū)分。
3適用于DCS的VLAN劃分原則
由于地鐵信號系統(tǒng)DCS網(wǎng)絡(luò)具有連接設(shè)備數(shù)量、類型較多，信息傳輸種類繁多的特點，在按照端口劃分的VLAN配置方法對信號DCS網(wǎng)絡(luò)交換機等進行配置時，需要尋找到合適的原則，將信號系統(tǒng)DCS網(wǎng)絡(luò)中不同設(shè)備、不同信息類型進行全網(wǎng)的統(tǒng)一配置，既能有效避免網(wǎng)絡(luò)風暴，又有利于維護人員進行維修檢查。這就需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)端口是否有用、該端口在網(wǎng)絡(luò)中的作用、所傳輸?shù)男畔?nèi)容和特點等特征，將網(wǎng)絡(luò)端口有序劃分。例如，在網(wǎng)絡(luò)的列車自動控制（ATC）信息、列車自動監(jiān)控（ATS）信息、維護管理信息等帶有不同功能及目地的信息，劃分到不同的VLAN中。在信息有效傳輸?shù)耐瑫r，也可以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性能。建議按照以下原則進行層層劃分。
1）由于信號系統(tǒng)涉及列車行車安全，因此可先將交換機上多余端口統(tǒng)一劃入“無用端口”的VLAN中，這樣即使有其他設(shè)備接入到該端口上，也不會對有用端口間的網(wǎng)絡(luò)通信造成影響。
2）進一步將有用端口進行分類，如該端口在信號DCS網(wǎng)絡(luò)中只做收發(fā)，不對信息進行拆分和處理，即可將其劃入“管理類”的VLAN中。
3）在DCS網(wǎng)絡(luò)中，與“管理類”信息對應的是“業(yè)務(wù)類”信息，在此類信息中，建議先將涉及到列車控制安全的ATC信息獨立劃分出來，同時由于此類信息較為重要，需設(shè)計兩路，可以劃分至兩個不同的VLAN中。
4）另外，“業(yè)務(wù)類”信息還包含其他非ATC信息，也就是非安全信息。對這類信息的劃分，首先將其中的ATS信息獨立劃分出來，同樣建議為兩路。
5）同時，非安全類的信息也包含維護管理類信息，如維護支持、電源監(jiān)控類等信息也需要劃分到單獨一個VLAN中，此類信息可以不進行冗余設(shè)置。
6）其他非安全類信息也可以通過實際情況進行VLAN設(shè)置，可以獨立VLAN，也可統(tǒng)一劃入一個VLAN，根據(jù)實際情況進行設(shè)置即可。建議的VLAN劃分原則，以及該原則對應在信號系統(tǒng)中的傳輸內(nèi)容示意。
4總結(jié)
第2篇
論文摘要:近幾十年里，數(shù)字信號處理技術(shù)取得了飛速發(fā)展，特別是在自適應信號處理方面，通過內(nèi)部參數(shù)的最優(yōu)化來自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性并以其計算簡單，收斂速度快等許多優(yōu)點而被廣泛使用。本文主要介紹了幾種常用的自適應算法，如：LMS，RLS，NLMS等。分別就幾種算法在算法原理，算法性能分析和計算機仿真等方面來說明各種算法的優(yōu)越性。通過圍繞算法的優(yōu)缺點進行比較，得出一些重要結(jié)論。最后對自適應信號處理的一些應用作了介紹和分析，并對其進行了仿真。
Abstract：Inrecentdecades,digitalsignalprocessingtechnologyhasmaderapiddevelopment,especiallyinadaptivesignalprocessing.Theadaptivesignalprocessingalgorithmcanadjusttheinternalparametersoffilterstooptimizesystemcharacteristicsautomatically.Foritssimplecomputationalcomplexity,fastconvergencespeedandmanyotheradvantages,adaptivefilerhasbeenwidelyused.
Thispaperintroducesseveralcommonlyusedalgorithms,suchas:LMS,RLS,NLMS,etc..Throughtheprincipleofadaptivealgorithmanalysisandsimulation,weillustratethevariousaspectsoftheadaptivealgorithm’ssuperiority.Andthroughthecomparingoftheiradvantagesanddisadvantages,wecoulddrawsomeimportantconclusionsfordifferentalgorithm.
Keywords:Adaptivesignalprocessing,Adaptivefilter
1引言
自適應信號處理是信號處理領(lǐng)域的一個非常重要的分支。作為自適應信號處理基礎(chǔ)的自適應濾波理論是對信號處理研究的一個重要方法，本文亦將它作為研究的手段。自適應信號處理經(jīng)過近40年來的發(fā)展，隨著人們在該領(lǐng)域研究的不斷深入，其理論和技術(shù)已經(jīng)日趨完善。尤其是近年來，隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了許多性能優(yōu)異的高速信號處理專用芯片和高性能的通用計算機，為信號處理，特別是自適應信號處理的發(fā)展和應用提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。另一方面，信號處理理論和應用的發(fā)展，也為自適應信號處理的進一步發(fā)展提供了必要的理論基礎(chǔ)。自適應信號處理已經(jīng)在諸如噪聲對消，信道均衡，線形預測等方面得到廣泛的應用。
本文主要研究的是自適應信號處理中一些基本的算法，如：LMS，RLS，NLMS等。在學習和總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，對各種算法進行了詳細的推導，分析了它們的特點及性能，諸如穩(wěn)態(tài)特性，收斂條件及參數(shù)的取值。對其中的兩個基本算法LMS和RLS算法在收斂性和穩(wěn)定性進行了分析比較，并用matlab仿真得到驗證。最后對自適應處理的一些應用作了簡要說明，如：噪聲對消，信道均衡，線性預測及陷波器等，并對其進行了仿真。
1.1研究的目的和意義
常規(guī)的信號處理系統(tǒng)，利用自身的傳輸特性來抑制信號中的干擾成分，對不同頻率的信號有不同的增益，通過放大某些頻率的信號，而使另一些頻率的信號得到抑制。由于其內(nèi)部參數(shù)的固定性，消除干擾的效果受到很大的限制。通常許多情況下，并不能得到信道中有用信號和干擾信號的特性或者它們隨時間變化，采用固定參數(shù)的濾波器往往無法達到最優(yōu)濾波效果。在這種情況下，可以用自適應處理系統(tǒng)，來跟蹤信號和噪聲的變化。
自適應系統(tǒng)可以利用前一時刻已經(jīng)獲得的濾波器參數(shù)等結(jié)果，自動的調(diào)節(jié)現(xiàn)時刻的濾波器參數(shù)，以適應信號和干擾未知的或隨時間變化的統(tǒng)計特性，從而實現(xiàn)最優(yōu)濾波。正是由于它在設(shè)計時需要很少或者無需任何關(guān)于信號和干擾的先驗知識就可以完成的優(yōu)點，所以發(fā)展很快，并得到廣泛的應用。
1.2自適應系統(tǒng)的組成
自適應系統(tǒng)和常規(guī)系統(tǒng)類似，可以分為開環(huán)自適應和閉環(huán)自適應兩種類型。開環(huán)自適應系統(tǒng)主要是對輸入信號或信號環(huán)境進行測量，并用測量得到的信息形成公式或算法，用以調(diào)整自適應系統(tǒng)自身；而閉環(huán)自適應系統(tǒng)還利用系統(tǒng)調(diào)整得到的結(jié)果的有關(guān)知識去優(yōu)化系統(tǒng)的某種性能，即是一種帶“性能反饋”的自適應系統(tǒng)。
下圖a表示一個開環(huán)自適應系統(tǒng)，控制該系統(tǒng)的自適應算法僅由輸入確定。圖b則表示一個閉環(huán)自適應系統(tǒng)，控制該系統(tǒng)響應的自適應算法除了取決于輸入外，還依賴系統(tǒng)輸出的結(jié)果。
1.3基本自適應算法
這里主要介紹LMS，RLS，NLMS三種基本算法。
LMS算法是最被廣泛應用的濾波器演算法，最大的特點就是計算量小，易于實現(xiàn)。基于最小均方誤差準則，LMS算法使濾波器的輸出信號與期望輸出信號之間的均方誤差最小。運算過程不需要對相關(guān)函數(shù)及復雜的反矩陣做運算，所以經(jīng)常拿來用作比較的基準。
LMS算法為了便于其實現(xiàn)，采用誤差輸出模的瞬時平方值(即瞬時功率)的梯度來近似代替均方誤差的梯度。實際上我們可以直接考察一個由平穩(wěn)信號輸入的自適應系統(tǒng)在一段時間內(nèi)輸出誤差信號的平均功率，即把平均功率達到最小作為測量自適應系統(tǒng)性能的準則，這就是RLS算法。換句話說，LMS算法是將輸出誤差信號的平均平方值最小化，而RLS算法是將輸出誤差信號平方值總和最小化。雖然RLS算法復雜度和階數(shù)平方成正比，但是由于它的收斂速度快，所以仍然受到廣泛的應用。
為克服常規(guī)的固定步長LMS自適應算法在收斂速率，跟蹤速率與權(quán)失調(diào)噪聲之間的要求上存在的較大矛盾，許多學者提出了各種各樣的改進型LMS算法。比如歸一化LMS，基于瞬變步長LMS以及基于離散小波變換的LMS自適應濾波算法。這里我們討論歸一化的LMS算法，即NLMS算法。
以上這些算法主要特點是不需要離線方式的梯度估值或者重復使用樣本數(shù)據(jù)，而只需在每次迭代時對數(shù)據(jù)作“瞬時”梯度估計。因此自適應過程中的迭代比較簡單，收斂速度比較快。
1.4Matlab語言介紹
本文的算法仿真采用了MATLAB語言。MATLAB是Mathworks公司于20世紀80年代推出的數(shù)值計算軟件，近些年來得到了廣泛的應用。MATLAB的全稱是MatrixLaboratory，意思是矩陣實驗室。它是以矩陣運算為基礎(chǔ)的新一代程序語言。與Fortran和C相比，MATLAB語句顯得簡單明了，更加符合人們平常的思維習慣。同時，MATLABB有著良好的數(shù)據(jù)可視化功能，能將數(shù)字結(jié)果以圖形的方式表現(xiàn)出來，讓人們一目了然。這些特點使得MATLAB從眾多數(shù)值計算語言中脫穎而出，并正以相當快的速度在科學研究和工程計算中得到應用和普及。
MATLAB有著非常強大的數(shù)值計算能力，它以矩陣為基本單位進行計算，數(shù)域擴展到復數(shù)，這一特點決定了MATLAB有著非凡的解決數(shù)值問題的能力。繪圖方面，MATLAB的繪圖語句簡單明了，功能齊全。它能夠在不同坐標系里繪制二維、三維圖形，并能夠用不同顏色和線型來描繪曲線。正是由于MATLAB這些特點，從而使它適合與進行自適應算法仿真。
2基本自適應算法的分析與Matlab仿真
2.1最小均方誤差(LMS)自適應算法
2.1.1LMS自適應濾波器基本原理
SHAPE\*MERGEFORMAT
圖2.1.1LMS自適應濾波器原理框圖
圖2.1.1中，表示時刻的輸入信號，表示時刻的輸出信號，表示時刻的參考信號或期望響應信號，表示時刻的誤差信號。誤差信號為期望響應信號與輸出信號之差，記為。自適應濾波器的系統(tǒng)參數(shù)受誤差信號控制，并根據(jù)的值而自動調(diào)整，使之適合下一時刻的輸入，以使輸出信號更加接近期望信號，并使誤差信號進一步減小。當均方誤差達到最小值時，最佳地逼近，系統(tǒng)已經(jīng)適應了外界環(huán)境。
2.1.2E[e2(n)]與權(quán)值W的關(guān)系
LMS自適應濾波器通過算法，當最小時，濾波器已經(jīng)調(diào)節(jié)出適合現(xiàn)在外部環(huán)境的濾波器權(quán)值W。
(1)我們可以先推導出與加權(quán)系數(shù)W的關(guān)系式。
寫成矩陣形式：式(2.1.2.1)
誤差：式(2.1.2.2)
則式(2.1.2.3)
令帶入式(2.1.2.3)中得
中國可以從上式看出均方誤差是加權(quán)系數(shù)的二次函數(shù)，它是一個中間上凹的超拋物形曲面，是具有唯一最小值的函數(shù)。即與的關(guān)系在幾何上是一個“碗形”的多維曲面。為了簡單，設(shè)是一維的，則與的關(guān)系成為一個拋物線。調(diào)節(jié)加權(quán)系數(shù)使均方誤差最小，相當于沿超拋物形曲面下降到最小值。連續(xù)地調(diào)節(jié)加權(quán)系數(shù)使均方誤差最小，即尋找“碗”的底點。碗底：，即點。
2.1.3LMS算法推導
最小均方差（LMS）算法，即權(quán)系數(shù)遞推修正達到最佳權(quán)系數(shù)是依據(jù)最小均方算法。最陡下降法（SteepestDescentMethod）是LMS算法的基礎(chǔ)，即下一時刻權(quán)系數(shù)矢量應該等于“現(xiàn)時刻”權(quán)系數(shù)矢量加上一項比例為負的均方誤差函數(shù)的梯度，即
式（2.1.3.1）
其中為
式（2.1.3.2）
為控制收斂速度與穩(wěn)定性的數(shù)量常數(shù)，稱為收斂因子或自適應常數(shù)。式（2.1.3.1）中第二項前的負號表示當梯度值為正時，則權(quán)系數(shù)應該小，以使下降。根據(jù)式（2.1.3.1）的遞推算法，當權(quán)系數(shù)達到穩(wěn)定時，一定有，即均方誤差達到極小，這時權(quán)系數(shù)一定達到所要求的最佳權(quán)系數(shù)。LMS算法有兩個關(guān)鍵：梯度的計算以及收斂因子的選擇。按（2.1.3.2）計算時，要用到統(tǒng)計量G，P，因此有很大困難，故通常用一種粗糙，但卻有效的方法，就是用代替，即
式（2.1.3.3）
式（2.1.2.3）的含義是指單個誤差樣本的平方作為均方誤差的估計值，從而使計算量大大減少。從而最終可以推出權(quán)系數(shù)迭代的LMS算法為：
式（2.1.3.4）
為輸入樣本向量，只要給定系數(shù)迭代的初值，根據(jù)上式可以逐步遞推得到最佳權(quán)系數(shù)，并計算出濾波器誤差輸出。下圖為LMS算法的流程圖：
SHAPE\*MERGEFORMAT
2.1.4LMS算法的參數(shù)分析
LMS算法所用到計算式如下：
系統(tǒng)輸出：
誤差估計：
權(quán)值更新：
其中為信號輸出，為輸入向量，為誤差值，為權(quán)值向量，為期望值，為步長。在LMS算法中步長值的取舍問題非常重要，直接影響了算法的收斂速度。值是用來調(diào)整加權(quán)參數(shù)的修正速度，若值取的過小，收斂速度就會過于緩慢，當取的過大時，又會造成系統(tǒng)收斂的不穩(wěn)定，導致發(fā)散。所以選取最佳的值是LMS算法中一個重要的問題。具體收斂條件可由下面的式子分析得出：
可以以得出收斂條件及
其中是輸入相關(guān)矩陣的最大特征值。
2.1.5LMS算法的仿真分析
圖(2.1.5.1)
上面為輸入信號與輸出信號圖示。輸入信號采用正態(tài)隨機信號加上高斯白噪聲。可以看出輸出信號經(jīng)過一段時間基本達到跟蹤，濾波的效果。
圖(2.1.5.2)
圖(2.1.5.3)
第3篇
關(guān)鍵詞：DDSFPGA頻率合成器跳頻通信
在眾多的通信技術(shù)中，擴頻通信技術(shù)由于具有獨特的抗干擾能力以及寬的使用頻帶而在軍事通信領(lǐng)域倍受青睞。根據(jù)擴頻通信調(diào)制方式的不同，它可以分為直接序列擴頻方式（DS）、跳頻方式（FH）、跳時方式（FT）及兼有以上方式中二種以上的混合方式。其中跳頻通信具有保密性好、不易受遠近干擾和多徑干擾的影響等優(yōu)點，是一種很有前景的通信方式。跳頻系統(tǒng)的頻率跳變，受到偽隨機碼的控制。不同的時間、不同的偽碼相位，頻率合成器產(chǎn)生的相應頻率也不同。把跳頻系統(tǒng)的頻率跳變規(guī)律稱為跳頻圖案。跳頻圖案是時間和頻率的函數(shù)，故又稱為時間－頻率矩陣，簡稱時頻矩陣。時頻矩陣可直觀描述出頻率跳變規(guī)律，如圖1所示。
跳頻圖案的設(shè)計是跳頻通信系統(tǒng)的一個關(guān)鍵問題，直接影響到跳頻系統(tǒng)的保密、抗干擾、多址等性能。一般要求跳頻圖案的周期要長，這就要求控制跳頻圖案的偽隨機碼周期要長，即移位寄存器的級數(shù)要大。
1基于FPGA和DDS技術(shù)的跳頻信號源設(shè)計
跳頻信號源即為載波頻率按照一定跳頻圖案跳變的信號發(fā)生器。設(shè)計一個性能優(yōu)異的跳頻信號源，困難在于其優(yōu)良的頻譜性能。筆者提出了一種基于FPGA12和DDS技術(shù)的跳頻圖案的設(shè)計方案。指標如下：600跳／秒跳速；20個跳頻點；3．4MHz跳頻基帶；68MHz跳頻帶寬；106．78MHz～172．14MHz跳頻頻率中20個頻點。DDS采用AD公司的最新頻率合成器件AD9852，寫頻率控制字采用ALTARA公司的可編程邏輯器件APEX20K系列中的EP20K100，其邏輯資源為10萬門，兩者通過40針總線接口相連3。其中，F(xiàn)PGA完成存儲頻率控制字、定時寫入頻率控制字的功能，AD9852則實現(xiàn)頻率合成輸出。頻率合成器DDS是跳頻信號源中的一個關(guān)鍵部件，其原理如圖2所示。這種頻率合成器工作頻率高，可達GHz數(shù)量級；分辨率高，可達1Hz以下，穩(wěn)定度高；體積小，重量輕，集成度高，這些都是其他頻率合成器件難以比擬的。AD9852是近年推出的高速芯片，具有小型的80管腳表貼封裝形式，其時鐘頻率為300MHz，并帶有兩個12位高速正交D／A轉(zhuǎn)換器、兩個48位可編程頻率寄存器、兩個14位可編程相位移位寄存器、12位幅度調(diào)制器和可編程的波形開關(guān)鍵功能，并有單路FSK和BPSK數(shù)據(jù)接口，易產(chǎn)生單路線性或非線性調(diào)頻信號。當采用標準時鐘源時，AD9852可產(chǎn)生高穩(wěn)定的頻率、相位、幅度可編程的正、余弦輸出，可用作捷變頻本地振蕩器和各種波形產(chǎn)生器。AD9852提供了48位的頻率分辨率，相位量化到14位，保證了極高頻率分辨率和相位分辯率，極好的動態(tài)性能。其頻率轉(zhuǎn)換速度可達每秒100×106個頻率點。在高速時鐘產(chǎn)生器應用中，可采用外接300MHz時鐘或外接低頻時鐘倍頻兩種方式，給電路板帶來了極大的方便，同時也避免了采用高頻時鐘帶來的問題。在AD9852芯片內(nèi)部時鐘輸入端有4～20倍可編程參考時鐘鎖相倍頻電路，外部只需輸入一低頻參考時鐘60MHz，通過AD9852芯片內(nèi)部的倍頻即可獲得300MHz內(nèi)部時鐘。300MHz的外部時鐘也可以采用單端或差分輸入方式直接作為時鐘源。AD9852采用＋3．3V供電，降低了器件的功耗。工作溫度范圍在－40°C～＋85°C。
本文采用AD9852所設(shè)計的頻率合成器結(jié)構(gòu)如圖3所示。DDS模塊分成二路輸出：（1）第一路輸出
100MHz～150MHz信號；（2）第二路輸出150MHz～200MHz信號。其中DDS輸出12．5MHz～25MHz的信號，經(jīng)SWCON開關(guān)分成兩路輸出，一路輸出12．5MHz～18．75MHz信號，經(jīng)放大倍頻、濾波，輸出100MHz～150MHz信號；另一路輸出18．75MHz～25MHz的信號經(jīng)放大倍頻、濾波輸出150MHz～200MHz信號。
2FPGA與DDS接口設(shè)計
FPGA主要完成從外部向DDS寫入頻率控制字功能，其中頻率控制字存儲在FPGA內(nèi)部RAM單元中。雙方通過40針總線連接，其中信號線為：8位數(shù)據(jù)線、6位地址線、復位信號、updateclk（頻率跳變信號）、swcon（開關(guān)：高頻段和低頻段轉(zhuǎn)換信號，當swcon為低時輸出高頻段，當swcon為高時，輸出低頻段）、wr（寫信號）。
AD9852用于頻率合成時工作在單頻模式（singletonemode）其工作時序關(guān)系如圖4所示。
