基于DDS的程控函数信号发生器设计

1.2DDS技术的研究现状与发展趋势1971年，蒂尔尼等人在《数字频率合成》中首次提出了DDS的概念。1993年，劳伦·库什尼提出了一种高速、低功耗的新型复合式DDS结构。其结构是由低速高分辨率和相位累加器构成。1993年，纳瑟莉，卡廖斯特罗等人又将劳伦·库什尼提出的新型复合式DDS结构进行了调整，调整为由相位累加器和数模转换器构成。1994年，洛克，库娜，塔恩等人在原有的DDS技术中进行了修改与改进，在不增加程序存储器容量的原则下，利用正、余弦的对称性对存储技术进行改进，实现较大频率的波形输出。20世纪80年代，数字技术开始向成熟阶段发展，因此DDS产品被各国研究，并广泛的应用在生活和学习中。其中最为代表性的属于ADI公司，如AD7008,AD9834,AD9850等。一些科学家为了推动技术的发展，设计了专用DDS芯片，但其芯片价格昂贵，频率分辨率低，无法满足所需的各种波形输出。这些芯片集成度高、精度高。通过提高相位累加器的工作频率及字长，使得DDS的输出频率与分辨率均得到了提高。由于DDS的自身特点，运用DDS技术的信号发生器可以在示波器上观测到任意波形，如正弦波、三角波、方波等。同时还具有频率分辨率高、精度准确等优势。20世纪90年代，数字技术发展迅速，越来越多的公司开始使用DDS技术，真正的高性能、高分辨率的函数信号发生器出现在人们的学习与生活中。在教学中DDS技术可以实现各种复杂信号的相位、频率、幅度等调制。除了教学中的应用外，在通信系统、雷达系统、导航等现代生活领域中也随处可见。如在通信系统中，可以通过DDS技术产生一些调制信号：在雷达系统中，可以通过DDS技术与PLL技术相结合产生线性调频信号，DDS技术的精度高、变频快、波形连续等优势在通信系统和雷达系统中得到了很好的发挥。DDS技术的出现使得信号源的性能指标得到了提高，性价比高的DDS模块不断推出，人们不断的改良和完善相位累加器的位数，从开始的十几位提高到现在的48位，因此DDS模块的频率分辨率已经达到9个以上的数量级。以前的DDS产品数字体系结构不全面，在模拟编程产生的波形情况下还需要改变外围，使得传统的产品仅仅能产生单一的正弦信号。现在不同的是其系统远程控制尤为方便，同时能够产生多种信号的调制与输出。工作频率也开始逐渐提高，可以说是，DDS技术越来越向智能化、实用化方向发展-。2