[發(fā)明專利]提高直接數(shù)字式頻率合成器頻譜純度的頻率合成系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910264176.7
• 申請(qǐng)日: 2009-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN101847992A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉豐萍;張明珠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京國(guó)睿安泰信科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H03L7/18
• 分類號(hào): H03L7/18
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種全新的提高直接數(shù)字式頻率合成器頻譜純度的系統(tǒng)，尤其是在軍事、通信及儀表行業(yè)具有極其廣泛應(yīng)用前景的頻率合成系統(tǒng)，具體地說是提高直接數(shù)字式頻率合成器頻譜純度的頻率合成系統(tǒng)。

背景技術(shù)

直接數(shù)字式頻率合成器是現(xiàn)代無線通信以及雷達(dá)和電子對(duì)抗領(lǐng)域最常用的基帶信號(hào)產(chǎn)生器之一，但由于它采用全數(shù)字的頻率合成方式，數(shù)字量化以及采樣過程中產(chǎn)生的噪聲無法完全消除，在很大程度上影響了它的使用。目前，由ADI公司生產(chǎn)的直接數(shù)字式頻率合成器是最為常用的直接數(shù)字式頻率合成器DDS芯片之一，但它在奈奎斯特頻率以下能夠達(dá)到的最好的雜散抑制度也不到50dB，這在很大程度上會(huì)影響以它為核心的寬帶頻率合成器的系統(tǒng)指標(biāo)，因此，在對(duì)雜散指標(biāo)要求較高的系統(tǒng)中，只能先選取DDS輸出信號(hào)中雜散指標(biāo)較高的一段信號(hào)，再通過變頻等方法來進(jìn)行頻率擴(kuò)展。通常能夠在DDS輸出信號(hào)中取出的一段雜散抑制度高于60dB的信號(hào)帶寬不會(huì)高于50MHz，這就意味著在寬帶信號(hào)合成的過程中要用到的多個(gè)頻率擴(kuò)展模塊，耗時(shí)耗力的同時(shí)，由于在頻率擴(kuò)展的過程中產(chǎn)生的交調(diào)、相鄰信道之間的干擾、本振泄漏、諧波干擾等因素的影響，導(dǎo)致頻率擴(kuò)展后輸出的信號(hào)雜散抑制度還要低于60dB，非常不利于產(chǎn)品性能的提高。以現(xiàn)階段的技術(shù)力量，要想從DDS本身的設(shè)計(jì)上來提高它的寬帶雜散性能是不可行的，因此，現(xiàn)有技術(shù)無法得到更高性能的頻率合成系統(tǒng)，不能滿足使用需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的頻率合成系統(tǒng)無法從本身的設(shè)計(jì)上來提高它的性能，頻率擴(kuò)展后輸出的信號(hào)雜散抑制度低，成本高的問題，提出一種能提高直接數(shù)字式頻率合成器輸出信號(hào)的頻率純度，無需提高采樣頻率就能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量信號(hào)合成的提高直接數(shù)字式頻率合成器頻譜純度的頻率合成系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種提高直接數(shù)字式頻率合成器頻譜純度的頻率合成系統(tǒng)，它包括晶體振蕩器OSC、鎖相環(huán)模塊PLL、直接數(shù)字式頻率合成模塊DDS、濾波模塊和中央處理單元，所述的晶體振蕩器OSC為頻率合成系統(tǒng)提供系統(tǒng)時(shí)鐘，晶體振蕩器OSC的信號(hào)輸出端與鎖相環(huán)模塊PLL的參考時(shí)鐘信號(hào)輸入端相連，鎖相環(huán)模塊PLL的可變時(shí)鐘信號(hào)輸出端與直接數(shù)字式頻率合成模塊DDS的可變時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接，直接數(shù)字式頻率合成模塊DDS和鎖相環(huán)模塊PLL的控制信號(hào)輸入端分別與中央處理單元各自對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)輸出端連接，直接數(shù)字式頻率合成模塊DDS的信號(hào)輸出通過濾波模塊濾波后作為頻率合成系統(tǒng)的輸出射頻信號(hào)。

本發(fā)明的鎖相環(huán)模塊PLL包括鑒頻鑒相器PFD、分頻器X2、環(huán)路濾波器LoopFilter、壓控振蕩器X1，耦合器COUP1、射頻放大器AMP4和第一帶通濾波器BPF1，所述的鑒頻鑒相器PFD的一個(gè)信號(hào)輸入端作為鎖相環(huán)模塊PLL的輸入與晶體振蕩器OSC1的信號(hào)輸出端相連，鑒頻鑒相器PFD的另一個(gè)信號(hào)輸入端與分頻器X2的信號(hào)輸出端連接，鑒頻鑒相器PFD的信號(hào)輸出端與環(huán)路濾波器LoopFilter對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入端連接，環(huán)路濾波器LoopFilter的信號(hào)輸出端與壓控振蕩器X1的信號(hào)輸入端連接，壓控振蕩器X1的信號(hào)輸出端與耦合器COUP1的信號(hào)輸入端連接，耦合器COUP1的耦合端與分頻器X2的信號(hào)輸入端連接，耦合器COUP1的信號(hào)輸出端與射頻放大器AMP4的信號(hào)輸入端連接，射頻放大器AMP4的信號(hào)輸出端與第一帶通濾波器BPF1的信號(hào)輸入端連接，第一帶通濾波器BPF1的信號(hào)輸出端作為鎖相環(huán)模塊PLL的輸出與直接數(shù)字式頻率合成模塊DDS的信號(hào)輸入端相連。

本發(fā)明的環(huán)路濾波器包括電阻R1、R5、R9、R10、RR1和RR2，電容C1、C6、C7和C8；所述的第一帶通濾波器BPF1包括電感L1-L7，電容C11、C2-C5、C9和C10。

本發(fā)明的直接數(shù)字式頻率合成模塊DDS包括單端轉(zhuǎn)差分電路SDC、直接數(shù)字式頻率合成器和差分轉(zhuǎn)單端電路DSC，單端轉(zhuǎn)差分電路SDC的信號(hào)輸入端作為直接數(shù)字式頻率合成模塊DDS的輸入與鎖相環(huán)模塊PLL的信號(hào)輸出即第一帶通濾波器BPF1的信號(hào)輸出端連接，單端轉(zhuǎn)差分電路SDC的信號(hào)輸出端與直接數(shù)字式頻率合成器的信號(hào)輸入端連接，直接數(shù)字式頻率合成器的信號(hào)輸出端與差分轉(zhuǎn)單端電路DSC的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端連接，差分轉(zhuǎn)單端電路DSC的信號(hào)輸出端作為直接數(shù)字式頻率合成模塊DDS的輸出與濾波模塊的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端連接。

本發(fā)明的單端轉(zhuǎn)差分電路SDC包括變壓器TF1、電阻R11、電容C27和C28；所述的差分轉(zhuǎn)單端電路DSC包括變壓器TF2、電阻R12和R13。