基于工具软件的直接数字频率合成器设计方法

卢一喆，蒙美海，张 峰，张 珂

（1．机电动态控制重点实验室，陕西 西安 710065；2．西安机电信息研究所，陕西 西安 710065）

0 引言

目前频率合成的基本方法主要有以下三种：直接频率合成（DS）、锁相环合成（IS）和直接数字频率合成（DDS）［1］。直接频率合成法输出频谱纯度差、芯片体积大、功耗大，目前已基本不被采用。锁相环合成法使用较广泛，但存在高分辨率与转换速度之间的矛盾，一般只能用于大步进频率合成技术中［2］。而直接数字合成法是采用数字技术的一种新型频率合成方法，该方法的优点是频率分辨率高、频率转换时间快、在频率改变时能够保持相位的连续，很容易实现频率、相位和幅度间的数控调制［3］。直接数字频率合成法一般采用专用芯片或可编程逻辑芯片来实现，专用的芯片产生的信号波形和控制方式比较固定，不便于修改，采用可编程逻辑芯片设计DDS的方法是采用硬件描述语言输入与原理图相结合的方法来设计，但此方法需要编制大量VDHL源程序较为复杂，对设计者的硬件基础要求较高，综合性强。且输出信号不便灵活修改，不能满足具体多变的工程需求。针对上述问题，本文提出了一种基于DSP Buil der软件采用现场可编程门阵列FPGA开发DDS系统的设计方法。

1 DDS的工作原理及实现方法

1．1 DDS工作原理

直接数字频率合成（DDS）是采用数字化技术，通过控制频率和相位的变化速度，直接产生各种不同频率信号的一种频率合成方法。DDS的理论基础是Shannon抽样定理，内容是：当抽样频率大于等于模拟信号频率的2倍时，可以由抽样得到的离散信号无失真地恢复原始信号。……