芯片AD9854在跳頻通信系統(tǒng)中的應(yīng)用.doc

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1、芯片AD9854在跳頻通信系統(tǒng)中的應(yīng)用摘?要：介紹了AD公司新推出的AD9854芯片的主要特性，討論了將其應(yīng)用于跳頻通信系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)。關(guān)鍵詞：跳頻通信系統(tǒng)；頻率合成器；直接數(shù)字頻率合成；鎖相環(huán)1引言跳頻通信是擴(kuò)頻通信的主要方式之采用了信號(hào)載波頻率依照某一特定偽隨機(jī)序列不斷跳變的工作方式，因而具有較強(qiáng)的抗干擾性。為了適應(yīng)高速數(shù)據(jù)傳輸并有效地抑制干擾，要求系統(tǒng)有較高的跳頻速率及達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間盡可能地短。因此跳頻速率是決定整個(gè)跳頻系統(tǒng)性能的重要參數(shù)，其主要取決于對(duì)跳頻系統(tǒng)中頻率合成器的選擇，這是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題。直接數(shù)

2、字頻率合成（DDS）技術(shù)是繼直接頻率合成和間接頻率合成之后發(fā)展起來(lái)的第三代頻率合成技術(shù)，具有頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短、頻率分辯率高、輸出相位連續(xù)和全數(shù)字化、可編程、便于集成等優(yōu)點(diǎn)，因此采用DDS芯片作為跳頻系統(tǒng)中的頻率合成器，必將大大提高整個(gè)系統(tǒng)的性能，成為理想的選擇。AD9854是繼ANALOGDEVICES公司生產(chǎn)的AD9850之后推出的一種具有更高性能的DDS芯片，在輸出頻率、頻率分辨率、頻率和切換速度、調(diào)制功能等方面比原有的芯片均有一定程度的提高，用于跳頻系統(tǒng)后會(huì)使系統(tǒng)設(shè)計(jì)得到簡(jiǎn)化，系統(tǒng)性能得到進(jìn)一步提高。2AD98

3、54簡(jiǎn)介前面講過(guò)，AD9854DDS是高度集成化的芯片，能產(chǎn)生和輸出高穩(wěn)定度的頻率、相位、可編程的正弦、余弦信號(hào)，能用于頻率合成器、可編程時(shí)鐘發(fā)生器、雷達(dá)和掃頻系統(tǒng)的掃頻源以及有關(guān)的測(cè)試儀器等之中。AD9854的主要特征有：（1）內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘（SYSCLK）最大頻率300MHz，輸出最大頻率150MHz，頻率轉(zhuǎn)換速度高達(dá)108次/s。（2）具有移頻鍵控（FSK）、二元相移鍵控（BPSK）、相移鍵控（PSK）、脈沖調(diào)頻（CHIRP）和振幅調(diào)制（AM）多種調(diào)制功能。（3）兩個(gè)48位的可編程頻率寄存器，用于存放頻率控制字

4、。在300MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘下，頻率分辨率可達(dá)1uHz（300MHz/248）。通過(guò)FSK單引腳輸入數(shù)據(jù)，可自動(dòng)完成FSK調(diào)制。（4）兩個(gè)14位的可編程相位偏移寄存器，用于存放相位控制字。通過(guò)BPSK單引腳輸入數(shù)據(jù)可自動(dòng)完成BPSK調(diào)制。對(duì)于高階PSK調(diào)制，可通過(guò)I/O接口改變相位控制字來(lái)實(shí)現(xiàn)。（5）12位幅度調(diào)制和可編程的“通斷整形鍵控”功能。（6）具有過(guò)渡FSK（RamPedFSK）功能。這種FSK從頻率F1變化到F2不具瞬時(shí)的，而是經(jīng)過(guò)一個(gè)頻率掃描的過(guò)程，可比傳統(tǒng)的FSK提供更好的帶寬量。頻率變化的斜率可通過(guò)設(shè)

5、置相應(yīng)的寄存器來(lái)控制。（7）具有線性和非線性CHIRP功能，可實(shí)現(xiàn)寬帶掃頻和引腳可控制暫停（HOLD）掃頻。（8）對(duì)相位累加器輸出的瞬時(shí)相位進(jìn)行17位的截?cái)?，保證有良好的SFDR（SpriousFreeDynamicRange）特性。（9）內(nèi)置基于鎖相環(huán)（PLL）的可編程參考時(shí)鐘倍乘器，倍乘范圍為4X-20X，可將較低頻率的輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘轉(zhuǎn)化為較高頻率的系統(tǒng)時(shí)鐘，降低對(duì)時(shí)鐘源的要求。參考時(shí)鐘可以單端輸入，也可差分輸入。（10）內(nèi)部集成有兩個(gè)12位的D/A轉(zhuǎn)換器，在I、Q通道分別輸出余弦和正弦信號(hào)。Q數(shù)模轉(zhuǎn)換器（QD-

6、AC）還可以被配置為控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器（控制DAC），并由用戶介供12位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，用于產(chǎn)生直流電平、交流信號(hào)以及控制比較器輸出方波的占空比。（11）內(nèi)部集成了一個(gè)超高速的比較器，可將DDS產(chǎn)生的正弦波轉(zhuǎn)化為方波，用作時(shí)鐘發(fā)生器。（12）可進(jìn)行Sin(x)/x校正。通過(guò)反辛格函數(shù)濾波器對(duì)DAC的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)均衡，補(bǔ)償DAC的Sin(x)/x的函數(shù)起伏特性，使幅頻特性變得平坦。（13）需要一個(gè)更新時(shí)鐘。從I/O口輸入的數(shù)據(jù)，起初被存放在緩存器中，只有通過(guò)更新時(shí)鐘上升沿的作用才可傳入內(nèi)部寄存器組，使設(shè)置生效。這個(gè)更新時(shí)

7、鐘可以通過(guò)對(duì)內(nèi)部相關(guān)寄存器的編程來(lái)周期性地自動(dòng)生成，也可以直接由外部輸入。（14）支持100MHz的8位并行和10MHz的2線或3線的串行I/O操作。并行I/O操作配有6位地址位、8位雙向數(shù)據(jù)位以及分離的讀寫(xiě)控制輸入引腳。串行I/O操作支持MSB（最高有效位）和LSB（最低有效應(yīng)）兩種數(shù)據(jù)傳輸模式。（15）具有降低功耗的功能，將不用的功能模塊關(guān)閉，以降低器件的溫度。（16）采用3.3V單（17）采用小型80引腳的LQFP封裝形式。除了以上特征外，AD9854有五種工作模式，可通過(guò)對(duì)控制寄存器中三位模式位的設(shè)置來(lái)選擇

8、。這五種模式分別為單頻模式（Single-Tone），無(wú)過(guò)渡頻移鍵控制模式（UnrampedFSK），過(guò)渡頻移鍵控模式（RampedFSK），CHIRP和BPSK模式。這里只對(duì)UnrampedFSK，即傳統(tǒng)FSK模式進(jìn)行討論。在UnrampedFSK模式下，首先將要跳變的兩個(gè)頻率F1和F2轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的頻率控制字FTW1和FTW2，分別放入頻率寄存器1、2中，