基于STM32的双路信号源及配置平台设计
出处:电子产品世界 发布于:2015-07-09 13:35:06
随着在雷达探测、仪表测量、化学分析等领域研究的不断深入,不仅要求定性的完成目标检测,更加需要往高、高分辨率成像的方向发展。一方面,产生频率、 幅度灵活可控,尤其是低相位噪声、低杂散的频率源对许多仪器设备起着关键作用。另一方面,电子元器件实际性能参数并非理想以及来存在自外部内部的干扰,大 量的误差因素会严重影响系统的准确性。双路参数可调的信号源可有效地对系统误差、信号通道间不平衡进行较调,并且可以产生严格正交或相关的信号,这在弱信 号检测中发挥重要作用。为此本文采用双通道DDS方法,以STM32为控制器,完成了一种高分辨率灵活可调的双路信号源电路设计。
1 DDS原理及系统方案
1.1 DDS工作原理
直接数字频率合成(DDS)是一种以一个固定频率的时钟源为参考,使用数字数据处理模块产生频率和相位可调的输出信号的技术。本质上,DDS内部结构是 通过可编程的二进制控制字所设置的尺度因子对参考时钟进行“分频”。控制字通常为24-48位长,使DDS实现卓越的输出频率分辨率。直接数字频率合成器 可以通过精密参考时钟,地址计数器,可编程的只读存储器(PROM)和一个D/A转换器来实现,其结构如图1所示。
图1 DDS基本结构
通 过在数字信号链路上引入相位累加功能,使这种架构成为一个数控振荡器,同时也是高度灵活DDS器件的。如图2所示,在正弦查找表之前用N-bit可变 模的计数器和相位寄存器来替换地址计数器,形成一种具有“相位轮”的DDS结构,“相位轮”上的每一点与恰好与正弦波周期波形上的每一点对应。
图2 可变频DDS结构与数字相位轮
DDS的输出频率为:
其中,fout为输出频率,M为二进制控制字,fc为参考时钟源,N为相位累加器的位宽(决定频率分辨率)。
DDS发展趋势是功能集成,在单芯片上增加数模模块实现更广泛的应用。这些模块主要有:
1)可编程的输入时钟倍频模块。
2)可编程幅度,相位控制模块。
3)多波形产生控制模块。
4)各种调制及扫描模块。
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