DDS

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在涉及射频(RF)的硬件测试中，选择可配置、已校准的可靠信号源是其中最重要的方面之一。

1、直接数据频率合成器（DDS）因能产生频率捷变且残留相位噪声性能卓越而著称。另外，多数用户都很清楚DDS输出频谱中存在的杂散噪声，比如相位截断杂散以及与相位-幅度转换过程相关的杂散等。此类杂散是实际DDS设计中有限的相位和幅度分辨率造成的结果。

2、其他杂散源与集成DAC相关——DAC的采样输出产生基波和相关谐波的镜像频率。此外，DAC非理想的开关属性可能导致低阶谐波的功率水平升高。最后一种杂散源是在系统时钟频率的基波与任何内部的分谐波时钟之间产生的混频产物。

上述杂散噪声的全部已知来源都可根据相对于DDS/DAC输出处基波信号的频率偏移进行预测。以下内容旨在帮助您确定DDS输出信号频谱中的杂散源。如果通过改变DDS频率调谐字使杂散与DDS/DAC相关，则并不难确定杂散源。这是因为改变调谐字时，上述所有杂散噪声的频率偏移均随基波变化。

<strong>如何确定DDS输出信号频谱中的杂散源？</strong>

例如，24MHz基波有一个72MHz的三阶谐波。如果DDS系统时钟为100MHz，则三阶谐波与系统时钟叠加的结果会折回到28MHz，与基波仅偏移4MHz。如果基波增加10KHz至24.010MHz，则上述叠加后的结果与基波偏移3.97MHz，这是可以提前预测的。

直接数字合成技术（DDS）是一种频率合成技术，用于产生周期性波形。目前，从低频到上百MHz的正弦波、三角波产生，绝大多数采用的是DDS芯片完成，甚至于买来的信号源，皆是采用DDS实现。

为了便于大家理解，现假设DDS有一个固定的时钟MCLK—36MHz，那么每个脉冲的周期则为27.78ns。下面再为大家附上一个正弦波的“相位—幅度”表格，它具有足够细密的相位步长，比如0.01°，那么一个完整的正弦波表，就需要36000个点。

如下表1所示。N为表格中数据点序号，phase为该点对应的正弦波相位，Am对应该相位处的正弦波计算值，介于-1 ~ +1之间。Data_10为正弦波计算值转换成10位数字量的10进制表示，用一个10位DAC描述正弦波，sin(0°)应为DAC全部范围的中心，即512。sin(90°)则为最大值1023，而sin(270°)则为最小值0。

本视频将首先介绍是DDS的优缺点，然后是DDS频率合成的基本原理，相位噪声和杂散，系统时钟的实现，产品介绍，最后是在线仿真工具ADIsimDDS。

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作者：Peter Delos和Jarret Liner

<strong>简介</strong>

在雷达应用中，相位噪声是要求高杂波衰减的系统的关键性能指标。相位噪声是所有无线电系统都会关心的问题，但是雷达相比通信系统来说特别要求非常靠近载波频率的频偏位置的相位噪声性能。

这些高性能系统中的系统设计人员将选择超低相位噪声振荡器，并且从噪声角度来讲，信号链的目标就是使振荡器相位噪声曲线的恶化最小。这就要求对信号链上的各种元器件做残余或加性的相位噪声测量。

最近发布的高速数模转换器(DAC)产品对于频率转换阶段需要的任何LO的波形生成和频率创建都非常有吸引力。然而，雷达目标会挑战DAC相位噪声的性能。