DDS频率合成器相位截断误差频谱特性仿真分析

DDS频率合成器中由于一般只取相位累加器的高A位，用来寻址，从而产生了相位截断误差，导致输出谱杂散。利用仿真工具Systemview对相位截断误差频谱特性进行了仿真分析，对DDS频率合成器设计中频率控制字及低通滤波器的选择具有一定的指导意义。     

用于DDS系统相位累加器的加法器设计

直接数字频率合成器(DDS)具有频率转换时间短、分辨率高、输出相位连续等优点,是现代频率合成的重要技术之一。在分析了DDS基本原理的基础上,对DDS中的核心单元之一相位累加器进行了系统研究。分别利用镜像电路和超前进位全加器实现信号源累加器模块,进行模拟仿真并比较,结果表明镜像加法器在运算速度、版图布局上都优于超前进位加法器。     

加性噪声对微波光电振荡器相位噪声的影响

微波光电振荡器是一种基于微波光子技术的高频微波信号发生装置,它能够产生超高频谱纯度及超低相位噪声的微波信号。研究了典型的微波光电振荡器相位噪声产生机理及相位噪声谱密度。从构成微波光电振荡器的核心器件出发,分析了开环状态下,微波光电振荡器中的加性噪声来源及其对相位噪声的影响。     

一种DDS信号发生方法与频谱研究

采用PC-DAQ硬件平台,设计了一种DDS信号发生方法.PC-DAQ信号发生方法以PC机的CPU和部分内存分别取代相码累加器和波形存储器,软件控制PC机生成各种形式的数字波形并驱动DAQ卡进行D/A转换输出.理论分析与实验研究表明PC-DAQ信号发生方法避免了相位截断误差与有限字长效应引起的杂散,信号频谱纯度更高.     

全相位FFT在SFAP抗干扰算法中的应用

介绍了一阶空频自适应处理(SFAP)算法的实现方式,指出SFAP中截断FFT操作会造成频谱泄露,分析了频谱泄露对SFAP算法抗干扰性能的影响。本文中采用加窗处理抑制频谱泄露,并提出将全相位FFT(apFFT)应用到SFAP算法,对加窗处理后的SFAP抗干扰性能进行了仿真研究。仿真结果表明,截断FFT会造成频谱泄露,加入不同的窗函数能够有效抑制截断FFT造成的频谱泄露,从而不同程度地提升输出信干比(SIR)。相比传统的窗函数,全相位窗能够更好地抑制频谱泄露,更大程度地提升SFAP处理后的SIR。     

混合仿真下DDS的改进研究与实现

基于高性能FPGA实现的DDS电路是某些对于控制方式、置频速率等方面有特殊要求场合的最佳选择。通过把DDS的核心部件——相位累加器改进为回旋相位累加器,使得存储波形数据的ROM空间降低50%,频率分辨率提升了1倍。另外,在QuartusⅡ,VC与Labwindows/CVI的混合仿真环境下,使得设计完全避免了硬件平台的限制,增加了硬件实现的成功率。     

DDS的输出杂散及抑制技术

文章列举了造成DDS输出杂散的主要来源,针对累加器相位截断造成的DDS输出信号误差进行分析,并应用适当的随机序列累加到DDS的相位序列中,从而将周期性误差序列造成的幅度较大的杂散变成均匀分布的宽带噪声,在一定程度上改善了DDS的输出频谱。     

对于DDS杂散信号抑制的分析和仿真

在DDS中，相位累加器的相位截断误差，幅度量化的有限长效应和DAC的非理想特性是DDS杂散信号的主要来源，其中相位截断误差对DDS输出信号性能的影响最大。本文在分析相位截断误差的基础上，分析、比较了几种抑制相位截断杂散信号的方法并给出了仿真结果，从而为软件实现DDS提供了理论基础。     

基于FPGA的低杂散小容量DDFS设计

研究传统的DDFS频谱杂散分量,分析了杂散分量的来源和传统相位抖动除噪技术的缺点,提出了对相位舍入分解进行Taylor展开的DDFS改进结构。同时该结构采用循环相位累加器等结构,降低了杂散分量,提高了频率精度,压缩了ROM的容量。FPGA上的实现表明该结构能有效降低杂散,能使SDFR比采用相位抖动除噪的方法扩大30 dB,同时ROM的容量比传统结构压缩了4倍以上。     

基于相位扰动技术的巴克码信号置零研究

现代雷达工作在极为复杂的电磁环境中,无线频谱资源被众多系统划分和占用,临近频段信号之间的干扰,将影响雷达系统的工作性能。在雷达发射信号的频谱中有针对性地设置零点,可以避免与外部信号的互相干扰。利用相位扰动技术,对雷达发射信号的相位做适当调整,能够灵活地使频谱在指定频率产生零点。信号幅度保持恒定,因而没有发射能量的损失,由于加入的相位扰动是微小的,雷达信号的固有特征几乎不受影响。相位编码信号是一种脉冲压缩信号,巴克码信号属于相位编码信号中的二相编码信号。文中基于相位扰动技术,研究巴克码序列编码信号的频谱置零处理,仿真和讨论了在巴克码信号频谱的主瓣和副瓣设置单个及多个零点的情况,并分析了误差条件下的置零特性。     

光载无线系统中的线性化技术

文章认为在常规的光载无线系统中电光调制器的固有非线性特性一直是限制该类系统动态范围的重要因素之一,为了实现更高的动态范围,以满足系统对于线性度的需求,需要抑制电光调制器的非线性所带来的交调失真。文章对光载无线系统的非线性过程进行了深入研究,从调制器的结构以及与调制器独立的后补偿两个方面提出光载波相位偏移技术和光边带处理技术,灵活有效地提高了微波段光载无线系统甚至毫米波段光载无线系统的无杂散动态范围20dB以上。     

一种提高数模混合信号测试精度的算法

文中论述了一种提高数模混合信号测试（基于DSP信号处理）精度的算法（以下称旋转数据算法）,旋转数据算法是针对数模混合信号测试中异步采样的不连续性导致的频谱泄漏问题,而提出的消除频谱泄漏的算法。旋转数据算法的主要思想是：把数模混合电路的测试信号等效地看成由一个旋转向量在X轴上投影产生,当采样不连续时,采样数据经FFT变换...     

卫星通信中连续相位QPSK调制的带宽效率分析

连续相位调制(CPM)是一种带宽效率很高的调制技术,适用于卫星非线性信道。在将正交相移键控(QPSK)表示成CPM的基础上,提出了一种基于离散傅里叶变换(DFT)的谱密度计算公式。利用MATLAB的快速傅里叶变换(FFT)运算仿真了连续相位QPSK(CPQPSK)的功率谱,结果表明CPQPSK较QPSK具有更高的带宽效率。     

一种新型高线性度采样开关的设计

设计了一种应用于流水线ADC中的新型高线性度采样开关,该开关采用比较器、反相器链、CMOS对管开关,自举电容等实现,具有较高的线性度。其基本原理为：使MOS管栅极电压实时跟随输入电压,保证其差值恒定,从而实现整体采样保持电路较高的无杂散动态范围。通过Flip-around型采样保持电路进行验证,其无杂散动态范围可达91...     

AD9858在捷变频频率合成器设计中的应用

系统地介绍了一种低杂散、低相位噪声、快速捷变频频率合成器的实现途径,用TMS320VC5409控制AD9858得到宽带、低相噪、高SFDR(无杂散动态范围)的输出信号.文中详细阐述了高性能DDS芯片AD9858的主要性能及其应用方法,着重说明了AD9858时钟电路的设计、调试方法,并给出了用PN9000相位噪声仪测试的结果.该数字频率合成器通过编程可方便地实现单点频、线性调频和调相功能, 经过实际应用达到了比较满意的效果.     

基于流水线ADC的高速数据采集系统设计

由于流水线模数转换器（ADC）能在较低的功耗条件下实现中、高精度高速数据采样功能,因而被广泛应用于雷达、通信、医学成像、精确控制等技术领域的数据采集系统。文章介绍了流水线ADC的基本原理及其最新研究成果,并且基于流水线ADC完成了一种14位精度125Msps高速数据采集系统的设计。测试结果表明,该系统在75Msps采样...     

一种12位50MS/s CMOS流水线A/D转换器

采用TSMC 0.18μm 1P6M工艺设计了一个12位50 MS/s流水线A/D转换器（ADC）。为了减小失真和降低功耗,该ADC利用余量增益放大电路（MDAC）内建的采样保持功能,去掉了传统的前端采样保持电路;采用时间常数匹配技术,保证输入高频信号时,ADC依然能有较好的线性度;利用数字校正电路降低了ADC对比较器失调的敏感性。使用Cadence Spectre对电路进行仿真。结果表明,输入耐奎斯特频率的信号时,电路SNDR达到72.19 dB,SFDR达到88.23 dB。当输入频率为50 MHz的信号时,SFDR依然有80.51 dB。使用1.8 V电源电压供电,在50 MHz采样率下,ADC功耗为128 mW。     

Theoretical Upperbound of the Spurious-Free Dynamic Range in Direct Digital Frequency Synthesizers Realized by Polynomial Interpolation Methods

In this paper, a universal mathematical method is proposed to determine the upperbound of the spurious-free dynamic range (SFDR) in direct digital frequency synthesizers (DDFSs) realized by piecewise polynomial interpolation methods. The Fourier series is used to establish a linear matrix relationship between the frequency spectrum of the interpolated sinusoidal signal and the coefficients of the interpolating polynomials. This matrix relationship can be considered as a linear overdetermined system of equations, which can be solved for the ideal spectrum where the fundamental harmonic has an amplitude of one and the other harmonics are zero. It is shown that the Moore-Penrose pseudoinverse and Chebyshev minimax methods find the coefficients corresponding to the largest signal-to-noise ratio and maximum SFDR designs, respectively. The proposed method is used to show that the maximum SFDR of a DDFS based on the even fourth-order polynomial interpolation is 74.35 dBc. A DDFS based on the aforementioned method is designed and its architecture is optimized to obtain an SFDR of 72.2 dBc. A VLSI implementation of the proposed DDFS is also reported.     

一种应用于流水线ADC采样保持电路的设计

介绍了一种应用于12位、10MS/s流水线模数转换器前端的高性能采样保持（SH）电路的设计。该电路采用全差分电容翻转型结构及下极板采样技术,有效地减少噪声、功耗及电荷注入误差。采用一种改进的栅源电压恒定的自举开关,极大地减小电路的非线性失真。运算放大器为增益增强型折叠式共源共栅结构,能得到较高的带宽和直流增益。该采样保...     

射频直接采样系统中等效相位噪声模型分析

为了分析射频直接采样系统中的等效相位噪声模型,文中给出了射频直接采样接收机的简化构架,然后理论推导了射频直接采样接收机采样输出信噪比与采样时钟之间的关系表达式。最后,通过建立仿真实验平台对推导结论进行了实验验证,结果表明:射频直接采样系统对采样时钟的频谱纯度要求高,采样输出的信噪比和无杂散动态范围会在时钟信号频谱的基础上恶化。射频直接采样系统可视为射频本振混频和量化采样的过程,其等效相位噪声模型与常规超外差式接收机是一致的。