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据输入端。累加寄存器将加法器在上一个时钟脉冲作用后所产生的新相位数据反馈到加法器的输入端,以使加法器在下一个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字相加。这样,相位累加器在时钟作用下,不断对频率控制字进行线性相位累加。由此可以看出,相位累加器在每一个时钟脉冲输入时,把频率控制字累加一次,相位累加器输出的数据就是合成信号的相位,相位累加器的溢出频率就是DDS输出的信号频率。用相位累加器输出的数据作为波形存储器(ROM)的相位取样地址,这样就可把存储在波形存储器内的波形抽样值(二进制编码)经查找表查出,完成相位到幅值转换。波形存储器的输出送到D/A转换器,D/A转换器将数字量形式的波形幅值转换成所要求合成频率的模拟量形式信号。低通滤波器用于滤除不需要的取样分量,以便输出频谱纯净的正弦波信号。DDS在相对带宽、频率转换时间、高分辨力、相位连续性、正交输出以及集成化等一系列性能指标方面远远超过了传统频率合成技术所能达到的水平,为系统提供了优于模拟信号源的性能。下面我们讨论DDS输出频率f0的推导:
f桂林电子科技大学毕业设计(论文)报告用纸
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一个频谱纯净的单频信号可表示为:
utUsi
2f0t0
(11)
只要幅度U和初始相位0不随时间变化,是常数,它的频谱就是位于f0的一条谱线。这里为说明问题方便起见,我们令U1,00,即
utsi
2f0tsi
0tsi
t
(12)
这种单频信号的主要特性是它的相位是时间的线形函数,即
t0t2ft0
(13)
相位函数对时间的倒数就常数
dt02f0dt
(14)
这就是信号的频率。由式(13),(14)可知,相位函数是一条直线,它的斜率就是信号的频率。如果对式(12)信号进行采样,采样周期为Tc(即采样频率fc1Tc),则可得到离散的波形序列
u
si
2f0
Tc

012
(15)
相应的离散相位序列

)2f0
Tc

012
(16)
式中
2f0Tc2f0fc
(17)
是连续两次采样之间的相位增量。若采样值在采样间隔内进行保持,则可得到阶梯状的相位和信号波形。根据采样定理,只要
f0fc12
(18)
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从式(15)的离散序列即可唯一地恢复出式(12)的模拟信号。保持的作用则是可使得所需模拟信号的分量加大,且将采样形成的高次谐波分量受到很大的抑制。因此,为合成r
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