DSP控制AD9959实现快速跳频的接口设计

DSP控制AD9959实现快速跳频的接口设计

【摘要】本文介绍了直接数字合成（Direct Digital Synthesic缩写DDS）技术的工作原理及特点，并给出了DSP控制DDS芯片AD9959实现快速跳频的接口设计方案。

【关键词】跳频；DDS；AD9959；SPI串行通信

1.引言

跳频通信是扩频通信的一种主要形式。由于其具有抗干扰、抗截获的能力，并能做到频谱资源共享，在当前军事抗干扰通信系统中被广泛应用。跳频通信系统的一项重要参数是频率的跳变速度。它在很多程度上决定了跳频通信系统抗跟踪式干扰的能力，这一点在电子对抗中尤为重要。因此，快速跳频频率合成器的设计就成为跳频通信的关键之一。直接数字合成（DDS）是近年来迅速发展起来的一种新的频率合成方法。这种方法简单可靠、控制方便，且具有很高的频率分辨率和转换速度，非常适合快速跳频通信的要求。本文将介绍DDS的工作原理，并给出基于DDS的跳频频率合成器的设计。

2.DDS的结构及工作原理

直接数字频率合成是采用数字化技术，通过控制和位的变化速度，直接产生各种不同频率信号的一种频率合成方法。DDS的结构原理框图如图1所示，它由相位累加器、波型存储器、数模转换器、低通滤波器和参考时钟五部分组成。参考时钟fc由一个稳定的晶体振荡器产生，用它来同步整个合成器的各个组成部分。在参考时钟的控制下，相位累加器对频率控制字K进行线性累加，得到的相位码对波型存储器寻址，使之输出相应的幅度码，经过数模转换器得到相应的阶梯波，最后经低通滤波器对阶梯波进行平滑处理，得到所需频率的波形。

3.DDS的特点及跳频能力

新一代的直接数字频率合成器采用全数字的方式实现频率合成，与传统的频率合成技术相比，具有以下特点：

（1）频率转换快。直接数字频率合成是一个开环系统，无任何反馈环节，其频率转换时间主要由频率控制字状态改变所需的时间及各电路的延时时间所决定，转换时间很短；

（2）频率分辨率高、频点数多。DDS输出频率的分辨率和频点数随机位累加器的位数的增长而呈指数增长，分辨率高达μHz；

（3）相位连续。DDS在改变频率时只需改变频率控制字（即累加器累加步长），而不需改变原有的累加值，故改变频率时相位是连续的；