數(shù)字頻率合成精解:用DDS器件產(chǎn)生高質(zhì)量波形
圖5.利用AD9834或AD9838 DDS的調(diào)諧字選擇器實(shí)現(xiàn)FSK編碼。
相移鍵控(PSK) 是另一種簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)編碼形式。在PSK中,載波的頻率保持不變,通過改變發(fā)射信號(hào)的相位來傳遞信息。可以利用多種方案來實(shí)現(xiàn)PSK。最簡(jiǎn)單的方法通常稱為二進(jìn)制PSK(即BPSK),只采用兩個(gè)信號(hào)相位:0°(邏輯1)和180°(邏輯0)。各位的狀態(tài)取決于前一位的狀態(tài)。如果波的相位不變,則信號(hào)狀態(tài)將保持不變(低或高)。如果波的相位改變180°,即相位反轉(zhuǎn),則信號(hào)狀態(tài)將改變(低變?yōu)楦?,或高變?yōu)榈停SK編碼可以輕松在DDS產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn),因?yàn)槎鄶?shù)器件都有一個(gè)獨(dú)立的輸入寄存器(相位寄存器),可以加載相位值。該值被直接添加到載波的相位,而不改變其頻率。更改該寄存器的內(nèi)容將調(diào)制載波的相位,結(jié)果產(chǎn)生一個(gè)PSK輸出。對(duì)于要求高速調(diào)制的應(yīng)用,內(nèi)置相位寄存器對(duì)的AD9834和AD9838允許其PSELECT引腳上的信號(hào)在預(yù)加載的相位寄存器之間變換,以根據(jù)需要調(diào)制載波。
更復(fù)雜的PSK采用四個(gè)或八個(gè)波相位。這樣,每當(dāng)相位發(fā)生變化時(shí),二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳輸速率將高于BPSK調(diào)制。在四相位調(diào)制 (正交 PSK),中,可能的相位角度為0°, +90°, ?90°, 和 +180°;每次相位變換可能代表兩個(gè)信號(hào)因子AD9830, AD9831, AD9832, 和 AD9835 提供四個(gè)相位寄存器,通過連續(xù)更新寄存器的不同相位偏移,可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的相位調(diào)制方案。
以同步模式利用多個(gè)DDS元件實(shí)現(xiàn)I/Q功能
許多應(yīng)用要求產(chǎn)生兩個(gè)或兩個(gè)以上具有已知相位關(guān)系的正弦波或方波信號(hào)。一個(gè)常見的例子是同相和正交調(diào)制(I/Q),在這種技術(shù)中,在0°和90°相位角度從載波頻率獲得信號(hào)信息??梢杂孟嗤脑磿r(shí)鐘來運(yùn)行兩個(gè)單獨(dú)的DDS元件,以輸出可以直接控制和操作其相位關(guān)系的信號(hào)。在圖6中,用一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘對(duì)AD9838器件編程;相同的RESET引腳用于更新兩個(gè)器件。這樣,可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的I/Q調(diào)制
RESET必須在上電后以及向DDS傳輸任何數(shù)據(jù)之前初始化。結(jié)果可將DDS輸出置于已知相位,使其成為共同的參考角度,以便同步多個(gè)DDS器件。當(dāng)新數(shù)據(jù)被同時(shí)送至多個(gè)DDS器件時(shí),DDS之間可以保持相關(guān)相位關(guān)系,或者通過相位偏移寄存器可以預(yù)測(cè)性調(diào)整多個(gè)DDS之間的相對(duì)相位偏移。AD983x系列DDS產(chǎn)品擁有12位相位分辨率,有效分辨率為0.1°。
圖6.同步兩個(gè)DDS元件。
有關(guān)同步多個(gè)DDS器件的更多信息,請(qǐng)參閱應(yīng)用筆記AN-605 同步多個(gè)基于DDS的頻率合成器AD9852.
網(wǎng)絡(luò)分析
電子世界中的諸多應(yīng)用都需要收集和解碼來自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù),例如模擬測(cè)量和光學(xué)通信系統(tǒng)。正常情況下,系統(tǒng)分析要求是為了以幅度和相位已知的頻率模擬電路或系統(tǒng),并分析通過系統(tǒng)的響應(yīng)信號(hào)的特性。
對(duì)響應(yīng)信號(hào)收集的信息用于確定關(guān)鍵系統(tǒng)信息。測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的范圍(見圖7)可能非常寬泛,包括電纜完整性測(cè)試、生物醫(yī)學(xué)傳感和流速測(cè)量系統(tǒng)。無論何時(shí),只要基本要求是產(chǎn)生基于頻率的信號(hào)并將響應(yīng)信號(hào)的相位和幅度與原始信號(hào)進(jìn)行比較,或者是要通過系統(tǒng)激勵(lì)一系列頻率,或者要求具有不同相位關(guān)系(如具有I/Q功能的系統(tǒng)中)的測(cè)試信號(hào),則可利用直接數(shù)字頻率合成IC,方便、優(yōu)雅地通過軟件以數(shù)字方式控制激勵(lì)頻率和相位。
評(píng)論