60MHz直接数字频率合成器

主研人员　张玉兴　何　放　彭清泉　底海英　汤炎灿直接数字频率合成器是近年来发展起来的新的频率合成技术。由于采用全数字化，具有频率分辨率高、跳频速度快，且相位连续、相位噪声低等突出优点，是新一代雷达、通信等电子产品的核心技术。该频率合成器采用了低相位噪声时钟产生技术，良好的电磁兼容设计技术，杂散抑制电路技术等，降低了系统的杂散及相位噪声。采用ＨＰ８５６３Ｅ测出相位噪声Ｌ（１ｋＨｚ）＜－１０４ｄＢｃ／Ｈｚ，ＤＤＳ输出杂散６０ＭＨｚ＜－５５ｄＢｃ。该项目是国内ＤＤＳ（直接数字频率合成器）用于雷达工程的…     

改善DDS输出LFM信号谱质的方法

分析了直接数字合成的相位截断杂散、幅度量化误差杂散和DAC非线性杂散的分布规律。根据这些噪声分布特点,提出了一种利用设计合理的外围电路和选择合理的控制字的方法,提高了直接数字合成技术产生的线性调频信号的频谱纯度,并用直接数字合成芯片AD9854设计了线性调频信号合成器。实验结果表明,用该方法产生的线性调频信号在带宽达30MHz时,无杂散动态范围达到了62dB,改善了近10dB。     

直接数字频率合成器中的相位噪声分析

相位噪声和杂散性能是制约直接数字频率合成器（ＤＤＳ）用于高稳定频率源的关键指标。文中给出了一种全新思维,定量分析了ＤＤＳ中由相位截断引起的杂散谱及由相位截断、ＲＯＭ存储器有限字长和ＤＡＣ性能对其相位噪声性能的影响。     

锁相跳频源的极值相位裕量设计法

针对电流型电荷泵PLL频率综合器芯片,提出一种称为极值相位裕量的无源环路滤波器方案和设计方法。使PLL频率合成器成为2型(3~4)阶环;论证了设计公式,并用良好设计方法研制了一个L波段的跳频源。该跳频源在相位噪声、调频速度和杂散抑制等方面的性能指标较高。     

一种随机抖动降低 DDS杂散的方法及仿真

为解决DDS频谱不纯、杂散成分较多等问题，对DDS频谱进行了仿真，分析了DDS触发时钟的相位抖动及其谱函数．采用非减性抖动改善DDS频谱，抑制频谱杂散效果明显。推导出直接数字频率合成精确谱函数表达式和杂散比计算方法，M≥1时，低通滤波，高阶杂散甚微，故时钟相位抖动的信噪比由-1阶和1阶杂散近似。并从中获得精确的载频杂散比（CSR）信噪比（SNR），与系统时钟信噪比相比．输出抖动信噪比明显改善。     

超高速跳频频率合成器的设计

在对直接频率合成、锁相环频率合成和直接数字频率合成三种基本频率合成技术,以及目前常用跳频频率合成器技术方案进行简要分析和对比的基础上,提出了一种由直接数字频率合成和倍频链构成的适用于超高速跳频的频率合成器设计方案,较好地解决了在保证频率高速切换条件下达到超高速跳频频率合成器输出频谱纯度要求的技术难点,并给出了采用该方案的具体实验结果。     

一种高分辨率低杂散频率合成器的研制

提出了一种基于改进型三重调节算法的高分辨率、低杂散的频率合成方法,采用DDS AD9850研制实现了在92．1-120．499 MHz既保证信号高分辨率又能够改善其杂散指标的频率合成器．理论分析和实验结果表明,在步进100 Hz时,杂散指标优于-70 dBc,相噪指标优于-102 dBc/Hz@1 kHz．     

X波段雷达频率综合器设计与分析

讨论并介绍了一种用于动目标显示的雷达频率综合器的设计考虑。分析了相位噪声对动目标改善因子的影响。本振锁相环环路带宽的正确设计是降低相位噪声的关键。对石英晶体振荡器和压控振荡器相位嗓声的测全可以估算出环路带宽。给出了整个系统的的框图与频率综合器的相位嗓声测量结果，也给出了整个频带内的杂散指标测量结果。结果表明：相位噪声在离载波１ｋＨＺ处达—９３ｄＢｃ／Ｈｚ，带内杂散优于—５５ｄＢｃ。     

分频器新增相位杂散和新增相位噪声的分析

本文应用取样原理分析了分频器产生新增相位杂散和新增相位噪声的机理,给出了分频器的相位噪声模型和分频器相位噪声的解析表达式。提出了用全选通办法来减少分频器新增相位杂散和新增相位噪声,取得了分频器(包括鉴相器)相噪优于-105db/Hz的结果。     

频率综合器中电荷泵相位噪声参数模型

在深亚微米互补金属氧化物半导体工艺制造的频率综合器中,电荷泵产生的噪声成为输出频率信号相位噪声的重要来源.以往用于电荷泵噪声的导通比估算模型比较粗糙,已经无法满足设计低噪声频率综合器的需要,通过引入电荷泵导通时间,提出了频率综合器中电荷泵的采样噪声等效模型,能更加精确地估计电荷泵噪声对频率综合器输出相位噪声的贡献.本文提出的电荷泵噪声模型为设计频率综合器提供了仿真相位噪声更为准确的方法.     

超宽带高速步进频率信号源的设计

针对现有频率合成方法难以产生同时具备宽频带和高速频率跳变能力信号的问题,提出一种基于直接数字频率合成和直接频率合成技术的混合频率合成方案.介绍了其实现原理、设计方案以及测试结果,最终实现了带宽为1.5 GHz、跳频时间小于50 ns的高速步进频率信号源,该方案实现简单,性能优越.     

采用DDS+PLL技术实现S波段频率合成的一种方法

分析了现有的ＤＤＳ 与ＰＬＬ 混合电路方案实现频率合成的优缺点，提出了一种用ＤＤＳ 与ＰＬＬ 混合电路实现Ｓ 波段频率合成的新方法。给出了一个示例，并用ＣＡＤ 工具进行了仿真与优化     

基于DDS技术随钻测井仪发射电路研究

设计了一种随钻电磁波电阻率测井仪的发射电路。在电磁波测井仪中，频率源是关键的部件，其性能的好坏直接影响着系统的整体性能。锁相式频率合成器以较高的频率精度、分辨率及频谱纯度得到广泛应用，但是当需要窄频率步进时，环路带宽需要降低，致使锁定时间变长，不能满足要求。而DDS（直接数字频率合成）的出现恰好可以弥补这一缺陷，利用高精度、低功耗的DDS芯片AD9850组成频率为2MHz和400kHz数字电路作为随钻测井仪发射源，使对相位和幅度的控制和调试更方便快捷，并设计出具体的电路，通过实验验证了此方案的可行性。     

DDS阵列频率源技术研究

杂散抑制差和输出频率低是DDS的两大缺点,并且随着输出带宽的增加杂散性能更加恶化。传统的解决方法是采用更好的算法和改进DDS芯片本身的结构。该文在分析了DDS杂散性能和输出带宽相互制约的DDS阵列方法基础上,尝试了一种新的解决办法棗DDS阵列方法。同时还分析了这种方法的性能,并通过实验验证了其可行性。     

高速波形产生及频率调制技术研究

在利用可编程电路实现高速直接数字合成的基础上,提出了一种通过实时改变直接数字合成频率控制字,直接实现波形频率调制的方法。重点对高速相位累加器、FM、扫频、FSK等调制的实现方法进行了分析并基于FPJ进行,数据能够稳定建立,频率合成正确。     

相位舍位对DDS谱分布的影响

采用严格的信号分析方法，运用离散傅里叶变换（ＤＦＴ）和傅里叶变换（ＦＴ）详细推导了理想状态和相位舍位条件下直接数字频率合成器（ＤＤＳ）的频谱分布规律。所得到的理论推算结果与目前公认的结果一致，这对实际的ＤＤＳ系统设计有着极大的参考价值     

步进频连续波体制生命迹象探测方法研究

基于步进频连续波,利用MTD滤波,通过时域、频域联合检测,研究了生命迹象探测的新方法,在检测到人体的同时,实现测距的目的。首先,基于人体微动模型建立步进频连续波生命迹象探测的回波模型;然后由回波得到距离像信息,划分距离门,经时域检测后,对有信号的距离门内距离峰值变化信息进行傅里叶变换;再通过MTD滤波,滤除静止目标的影响,经频域检测,即可检测到人体。仿真证明了该方法的有效性。     

宽带雷达回波的高频电磁散射快速算法

提出一种将射弹跳射线法和等效边缘电磁流法与线性调频信号雷达信号处理过程相结合的高频电磁散射算法,该算法能够快速准确计算复杂电大尺寸目标的大时宽带宽雷达回波信号.利用宽带雷达回波计算结果,获得了目标的一维距离像和二维ISAR成像,验证了方法的正确性.