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DDS原理学习

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       DDS完整名称为直接数字频率合成技术。所谓频率合成是将具有低相位噪声,高精度和高稳定度等综合指标的参考频率源经过电路上的混频,倍频或分频等信号处理以便进行数学意义上的加、减、乘、除四则运算,从而产生大量具有同样精确度的频率源。DDS从相位的角度,直接从参考频率源进行离散采样,再经过低通滤波合成所需要的频率信号。

       假设一个纯净的单频信号可以表示为:

image001.png

(式1)

       假设初相位=0。幅值=1。则

image004.png

(式2)

       设采样周期为image005.png(采样频率为),可得离散序列

(式3)

       其中,

(式4)

      信号频率为:

(式5)

      将整个周期分成M份,每一份为,将每份相位增量选择为的K倍,则信号频率:

 (式6)

      根据采样定理,当满足采样要求时,u(o)经过低通平滑滤波可唯一恢复出u(t)。

      利用DDS生成任意频率正弦波实例:

      ① 建立存储基准单频信号的ROM表,ROM表中各个地址存储的值为正弦波(假设10位表示)分成1024份(2^10)的离散值。

      ② 假设采样频率为,根据要生成的频率,因为本例中M=10,选择K。

      ③ 在每次采样时对K进行累加。并将结果与相位累加,生产ROM表地址值。输出正弦波序列。最后经过D/A转换和低通滤波。

生成的RTL视图如下: