1 西安科技大学 理学院, 陕西 西安 710054
2 西安科技大学 电气与控制工程学院, 陕西 西安 710054
直接数字频率合成器(DDS)具有转换时间快, 频率精度高, 频带宽等特点, 作为现代电子设备的重要部分, 现已广泛应用于电子领域。该设计将现场可编程门阵列(FPGA)与DDS相结合, 采用自顶向下的模块化设计思想、反馈网络的流水线结构及频率自增设计, 以达到扫频效果, 并基于CORDIC算法实现相-幅转换, 以降低硬件资源消耗, 最终在Quartus Ⅱ开发环境中进行仿真测试。经CORDIC算法计算后输出的正弦波和余弦波幅值分别为32 768和56 758(16位十进制), 输出的正弦和余弦值与预期结果相比, 其相对误差仅为6.1×10-5和9.9×10-5。仿真结果表明, 该设计方案能有效地解决传统声表面波无线无源传感系统中DDS杂散分量大, 时延高及功耗高等问题。
声表面波 直接数字频率合成器(DDS) 现场可编程门阵列(FPGA) CORDIC算法 surface acoustic wave direct digital synthesizer(DDS) field-programmable gate array(FPGA) CORDIC algorithm
1 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，江苏无锡 214063
2 西安电子科技大学电子工程学院，陕西西安 710071
在速度拖引欺骗干扰系统的设计中，需要快速产生干扰信号和修改干扰参数来应对复杂多变的电磁环境，干扰信号频率的准确度、稳定度以及干扰信号产生的快慢直接影响到干扰的效果。通过介绍速度欺骗干扰的基本原理、直接频率合成技术(DDS)的基本原理以及基于System Generator和DDS的多速度欺骗干扰的可编程门阵列 (FPGA)的实现方法，提出了干扰模块的构造以及验证方法。测试结果证明 DDS非常适合干扰频率的合成， System Generator非常适合多速度拖引欺骗干扰的FPGA实现。
多速度拖引欺骗干扰 直接频率合成技术 (DDS) System Generator工具箱 可编程门阵列(FPGA) multi-speed dragging deception jamming Direct Digital Synthesizer(DDS) SystemGenerator Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(1): 49
1 南京邮电大学 电子与光学工程学院,江苏 南京 210023
2 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室, 江苏 南京 210023
声表面波(SAW)免疫传感器是一种新型生物传感器, 该文设计并实现了一个高频的SAW免疫传感器检测系统。该系统利用锁相环控制输出信号频率对输入信号频率跟踪锁定, 通过测量频率变化量即能完成对免疫传感器的检测, 通过液晶屏显示结果。测试结果表明, 该检测系统能准确测量频率156~162 MHz内的传感信号, 系统的最大测量误差仅0.85%, 满足SAW免疫传感器高频检测领域的工程实际需要。
锁相环(PLL) 声表面波免疫传感器 直接数字式频率合成器(DDS) 高频 phase locked loop(PLL) surface acoustic wave immunosensor direct digital synthesizer(DDS) high frequency
1 中国科学院 国家空间科学中心, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100190
3 Synopsys(北京)有限公司, 北京 100086
针对国内星载数传发射机无法实现载波频率灵活可变的问题, 提出了一种可配置输出频率的载波源方案。采用现场可编程门阵列(FPGA)和数模转换器(DAC)相结合, 实现参考频率高精度可变且灵活配置锁相环(PLL)中鉴相器的鉴相频率, 使载波源输出频率可程控配置。实测结果表明, 载波源可实现任意配置X波段8.025～8.4 GHz的输出中心频点, 相位噪声优于-66 dBc/Hz@100 Hz、-75 dBc/Hz@1 kHz 、-80 dBc/Hz@10 kHz、-95 dBc/Hz@100 kHz、-120 dBc/Hz@1 MHz, 杂散抑制度优于-74 dBc, 频率分辨率小于10 Hz。相关电路替代专用直接数字频率合成(DDS)芯片的功能, 能适应空间应用环境。
星载数传发射机 载波源 锁相环(PLL) X波段 直接数字频率合成(DDS) 空间应用环境 space-borne data transmitter carrier source phase-locked loop(PLL) X-band direct digital frequency synthesis(DDS) space application environment
1 南昌航空大学 江西省光电检测技术工程实验室，江西 南昌 330063
2 南昌航空大学 无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室，江西 南昌 330063
可调谐激光器在光纤传感和光纤通信中有着广泛的应用，引起了人们的广泛重视。设计并搭建了基于FFP-TF2滤波器的可调谐激光器系统。通过FPGA设计的基于DDS (direct digital frequency synthesis)函数信号发生器与模拟放大电路结合产生的驱动电压，调节FFP-TF2腔长的变化，进而改变激光器的输出波长。该系统可以实现对FFP-TF2单点电压和扫描电压的驱动，从而激光器可以输出单波长激光和多波长扫描激光，在激光器输出波长1 532 nm~1 568 nm范围内，可以调节单波长输出，也可以调节多波长扫描范围，且两种模式可以切换使用。实验结果表明，激光器输出3 dB线宽基本保持在0.01 nm左右，激光器输出中心波长与驱动电压线性拟合度为99.934%，灵敏度为3.915 nm/V，而FFP-TF2输出中心波长与驱动电压线性拟合度为99.986%，灵敏度为4.021 nm/V，激光器输出中心波长相对FFP-TF2的误差为2.6%，说明该激光器系统输出波长具有线宽窄、稳定性好、灵活性高等优点。
光纤光学 FFP-TF2 可调谐 FPGA DDS optical fiber optics FFP-TF2 tunable FPGA DDS
上海交通大学 微纳电子学系 微米/纳米加工技术国家级重点实验室 北斗导航与位置服务上海市重点实验室, 上海 200240
压电式微固体模态陀螺振子通过交变电压激振、传感电极感应出电荷。当激励电压频率为某阶振动模态谐振频率时, 感应电荷达到最大值。设计了谐振频率自动跟踪电路, 使陀螺稳定工作在谐振模态。使用现场可编程门阵列(FPGA)控制直接数字频率合成器(DDS)产生频率精确可调的激励电压, 驱动陀螺振子振动。检测谐振点对应的激励电压和感应信号间的相位差, 作为反馈信号调节激励电压频率。实验结果表明, 当相位差锁定区域处在98.48°~100.27°时, 振子感应电极输出信号最大, 振子处于谐振状态, 实现了振子谐振频率的跟踪锁定。该系统可用于以谐振器为核心器件的振子工作模态锁定与跟踪。
压电振子 相位锁定 频率跟踪 现场可编程门阵列 直接数字频率合成器 piezoelectric gyroscope phase locking frequency tracking FPGA DDS
中国电子科技集团公司光电研究院, 天津 300308
直接数字合成(DDS, direct digital synthesizer)是一种把一系列数字信号通过D/A转换器转换成模拟信号的数字合成技术。DDS函数信号设计由相位累加器、波形存储器、D/A转换器和低通滤波器构成。FPGA完成相位累加和波形存储器设计, 输出数字序列, 经过D/A转换器和低通滤波后, 产生模拟信号。使用示波器显示验证, 将波形频率上限为5 KHz的单片机电路提升为20 KHz, 并提高信号精度。本方案进行了大量实验验证, 可以广泛应用于可编程片上系统。
信号产生 提高精度 field-programmable gate array (FPGA) FPGA DDS direct digital synthesis (DDS) signal production enhancement the accuracy of signal
太原工业学院 电子工程系, 山西 太原 030008
提出一种引入直接数字频率合成算法（DDS：Direct Digital Frequency Synthesis）的旋转LED高精度空间成像方法。巧妙地将三维物体的旋转LED空间成像问题转化为阵列信号的生成问题，并通过引入DDS算法输出高精度阵列信号，实现了旋转LED长时间稳定的高精度空间成像。经仿真实验和线阵列旋转LED成像平台实验的结果表明，与现有方法相比，本文方法简单、可靠，空间成像稳定。
旋转LED 高精度成像 DDS DDS rotating LED high precision imaging
1 中国科学院上海技术物理研究所 空间主动光电技术中科院重点实验室, 上海 200083
2 量子信息与量子科技前沿协同创新中心, 安徽 合肥 230026
针对“双频双调制双本振(DFDMDL)”大测距动态范围高重频相干测距测速体制, 分析了该体制信号调制需要考虑的调频线性度、发射光和本振光信号的“幅-频”特性、对称三角线性调频(STLFM)信号的周期稳定性等因素, 通过参数的对比、仿真及实测, 提出了适合本系统的信号调制方案．实测结果表明, 采用声光移频器(AOFS)外调制提供高线性度STLFM信号, 直接数字频率合成(DDS)驱动AOFS, 通过DAC调节射频驱动源功率补偿AOFS非平坦的“幅-频”特性, 以及基于FPGA的高精度时间测量系统监测STLFM信号周期及测量多个STLFM周期间的时间差, 可以使该“双频双调制双本振”体制具有较高的距离测量精度, 并为通过脉冲积累减小发射能量的途径提供了可能．
相干激光雷达 双频双调制双本振 对称三角线性调频 声光移频器 高精度时间测量 coherent ladar dual-frequency dual-modulation dual LO symmetrical triangular linear frequency modulatio acousto-optic frequency shifter direct digital synthesizer DDS high precision timing system
