当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

基于FPGA的无相位截断误差DDS研究

发布时间:2018-06-19 20:00

  本文选题:无相位截断 + 直接数字合成器 ; 参考:《电子科技大学》2015年硕士论文


【摘要】:近年来,应用于雷达、通信等领域的电子设备对信号频率稳定性和精确性的要求日益趋于严格,直接数字合成技术已经成为国内外学者研究重点和热点。随着现代科技与制造工艺的飞速提高,直接数字频率合成技术的体系结构和性能指标都得到了不同程度的提升与优化,但此技术产生的信号误差是不能忽略的。本文针对直接数字频率合成技术DDS的结构进行了分析,重点研究了DDS所产生信号的杂散,并从工作原理和理论推导等方面分析了DDS产生一系列杂散的原因。对传统DDS的相位截断误差、幅度量化误差、DAC非线性的理想特性转化误差等方面分析。分析了常见的无相位截断误差DDFS与传统的DDFS设计中的不同之处。提出一种有别于传统方法的无相位截断误差DDFS方案,通过Matlab对系统仿真分析并结合FPGA来验证其合理性和可行性。本文研究的主要工作内容包括:(1)对传统DDFS的结构进行阐述和理论分析,从数学角度对DDFS产生杂散的主要原因进行分析。并对PLL的结构和锁相原理进行了分析。此后,对当前所提出消除杂散的方法,如抖动注入法、ROM表压缩及延时叠加法等方法进行研究与分析。(2)分析了一种常见的消除相位截断误差的方法,提出了一种新的无相位截断DDFS结构,在不截断低段相位字的情况下减小ROM表的存储深度,并对由高段相位字所查找的幅度进行修正,消除相位截断所带来的误差。本文用Matlab与FPGA对此方法进行验证,并进行功能仿真,相较于传统方法,此结构能够更有效的消除相位截断误差。(3)分析DDFS+PLL各种方案,利用DDFS+PLL方案把无相位截断误差的DDFS输出信号作为锁相环电路的鉴相输入、负反馈端输入和环外混频、环内混频,并将无相位截断误差DDFS+PLL进行Matlab仿真,验证方案的可行性。
[Abstract]:In recent years, the requirements of signal frequency stability and accuracy for electronic devices used in radar, communication and other fields have become increasingly strict, and direct digital synthesis technology has become the focus and hotspot of scholars at home and abroad. With the rapid improvement of modern science and technology and manufacturing technology, the architecture and performance index of direct digital frequency synthesis technology have been improved and optimized to varying degrees, but the signal error caused by this technology can not be ignored. In this paper, the structure of direct digital frequency synthesizer (DDS) is analyzed, and the spurious signal generated by DDS is studied, and the causes of DDS are analyzed from the aspects of working principle and theoretical derivation. The phase truncation error and amplitude quantization error of traditional DDS are analyzed in this paper. The differences between DDFs without phase truncation error and traditional DDFS design are analyzed. A phase truncation error free DDFS scheme is proposed, which is different from the traditional method. The rationality and feasibility of DDFS are verified by Matlab simulation and FPGA. The main work of this paper includes: 1) expatiating and analyzing the structure of traditional DDFS, and analyzing the main reasons of the stray from the point of view of mathematics. The structure and phase locking principle of PLL are analyzed. After that, a common method of eliminating phase truncation error is studied and analyzed, such as jitter injection method, ROM table compression method and delay superposition method. In this paper, a new phase-free truncation DDFS structure is proposed, which reduces the storage depth of ROM table without truncating low-segment phase words, and corrects the amplitude searched by high-segment phase words to eliminate the errors caused by phase truncation. In this paper, Matlab and FPGA are used to verify this method, and the function simulation is carried out. Compared with the traditional method, this structure can eliminate the phase truncation error more effectively and analyze various schemes of DDFS PLL. The DDFS output signal with no phase truncation error is used as the phase discrimination input, the negative feedback end input and the external mixing, and the intra-loop mixing in DDFS PLL scheme. The simulation of DDFS PLL without phase truncation error is carried out in Matlab to verify the feasibility of the scheme.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN741

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 林波涛;杨仁忠;陈志伟;韦宏卫;;宽带低噪遥感卫星模拟信号频综源技术研究[J];传感技术学报;2009年12期

2 王元华;刘文斐;刘萌;李娟;;DDS的频谱分析及一种新的ROM压缩方法[J];电子技术;2011年10期

3 杨蕾;;基于DDS的高码速率遥感卫星模拟信号频综源设计与实现[J];电子器件;2009年06期

4 保玲;佘世刚;周毅;金玉琳;;应用于数字锁相环的NCO设计[J];电子设计工程;2011年14期

5 袁玉群;梁蓓;叶显阳;谭亚军;;低杂散DDS的分析与仿真[J];贵州大学学报(自然科学版);2009年06期

6 何健标;向潞璐;;最佳相位的多载波QAM[J];电视技术;2013年09期

7 刘保连;丁祖军;李小光;;三相精密程控标准源DDS结构优化设计[J];电测与仪表;2013年11期

8 刘艳;刘刚;;一种用于数据驱动建模的信号发生器设计[J];北京交通大学学报;2014年06期

9 屈环宇;屈百达;;一种高精度可调相差的多路正弦信号源设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2015年09期

10 唐炜;李飞;陈涛;;一种新型涡流传感器激励信号源的设计[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2010年04期

相关会议论文 前1条

1 金郑华;王宏;杨志家;;低功耗多速率HART调制器设计[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年

相关博士学位论文 前5条

1 马海虹;W波段低相噪锁相频综技术研究[D];电子科技大学;2007年

2 江游;电喷雾离子源—矩形线性离子阱质谱仪的研究与开发[D];吉林大学;2008年

3 何健标;数字电视MC-QAM调制器的算法与实现研究[D];华中科技大学;2009年

4 蒲诚;脉冲压缩编码激励超声气体流量测量研究[D];天津大学;2010年

5 汤华莲;高速高精度电流舵型数模转换器关键技术研究[D];西安电子科技大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 尹宛洁;X波段雷达模拟器多模信号产生模块设计[D];电子科技大学;2011年

2 马敏;X波段雷达模拟器多模信号产生模块的研制[D];电子科技大学;2011年

3 王小为;Ka波段雷达中频信号源模块及控制电路研制[D];电子科技大学;2011年

4 肖振华;可用于高速D/A转换器测试应用的DDS研究[D];电子科技大学;2011年

5 陈晓霞;基于DDS的双通道可移相的任意波形发生器设计[D];长春工业大学;2011年

6 张海拓;基于DDS+PLL的L-Band频率合成器设计[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年

7 纪娜;分布式铁路信号发码器的研究[D];北京交通大学;2006年

8 张汉富;高性能DDS信号发生器的设计研究[D];江南大学;2007年

9 李青;线性调频源及脉冲压缩技术的研究[D];西安电子科技大学;2008年

10 李晓东;基于SOPC的信号发生器设计[D];北京理工大学;2008年



本文编号:2041085

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2041085.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户85e28***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com