一種隨機(jī)抖動(dòng)降低 DDS雜散的方法及仿真.pdf

《一種隨機(jī)抖動(dòng)降低 DDS雜散的方法及仿真.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、第29卷第2期宿州學(xué)院學(xué)報(bào)VO1．29，NO．22014年2月JournalofSuzhouUniversityFeb．2014d：10．3969／j．issn．1673—2006．2014．02．027一種隨機(jī)抖動(dòng)降低DDS雜散的方法及仿真汪海燕安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，安徽蚌埠，233060摘要：為解決DDS頻譜不純、雜散成分較多等問(wèn)題，對(duì)DDS頻譜進(jìn)行了仿真，分析了DDS觸發(fā)時(shí)鐘的相位抖動(dòng)及其譜函數(shù)．采用非減性抖動(dòng)改善DDS頻譜，抑制頻譜雜散效果明顯。推導(dǎo)出直接數(shù)字頻率合成精確譜函數(shù)表達(dá)式和雜散比計(jì)算方法，>11時(shí)，低通濾波，高階雜散甚微，故時(shí)鐘相位抖動(dòng)的信噪比由

2、一1階和1階雜散近似。并從中獲得精確的載頻雜散比(CSR)及信噪比(SNR)，與系統(tǒng)時(shí)鐘信噪比相比．輸出抖動(dòng)信噪比明顯改善。關(guān)鍵詞：DDS；頻譜；隨機(jī)抖動(dòng)；仿真中圖分類號(hào)：TN74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673—2006(2O14)O2一OO90一O3直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)具有頗多優(yōu)異性1廠(f)一2_5x(nT,)p(t-t)(6)能——頻段寬、頻率轉(zhuǎn)換速度快、頻率分辨率高等，上式(6)進(jìn)行傅里葉變換，考慮，z一是+，并但也具有頻譜不純、雜散成分較多等不足。幅度量化將式(5)代入可得：相位截?cái)喑蔀橹苯訑?shù)字頻率合成技術(shù)主要的噪聲和—1雜散來(lái)源，對(duì)此研究已有較為成熟的結(jié)論

3、[1]。如何廠(∞)一P(cc．)厶x(nT,)P一有效減少、抑制DDS雜散，困擾著此領(lǐng)域的學(xué)者，也是DDS領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。一)量e一1頻譜分析=(互LX(71)g‘一7以直接數(shù)字頻率合成時(shí)鐘抖動(dòng)為代表進(jìn)行分一工t)墨I(xiàn)=一。。+五』』f)·IDFT()■析，由文獻(xiàn)[3]得知，兩種抖動(dòng)模型中，振幅調(diào)制和相(7)位調(diào)制在調(diào)變指數(shù)≤1時(shí)是等價(jià)的。令{t)為第對(duì)式(7)的后半部分，令=fpgcd(f,，)，并將次DAC轉(zhuǎn)換時(shí)刻，有：式(3)和式(4)代入得：t一nT,+(1)式中，：時(shí)鐘抖動(dòng)；—I／：時(shí)鐘的周期。考慮調(diào)制IDFT(e-咿)信號(hào)的相位信息，上式代入理想的相位表達(dá)式有：2~

4、r．f,nT,+in(2丌)=2re廠J(+r1)(2)=擊[船喝一惋州嶄)]推導(dǎo)出等效時(shí)鐘抖動(dòng)：一J。碗?一以()(8)一sinc2丌，z(3)因此，DDS合成信號(hào)的頻域表達(dá)式為：從而可知循環(huán)周期為：MJs(4))(氍墨+五盎)·根據(jù)周期性的時(shí)鐘抖動(dòng)，令，z一是+，因此式)(9)(1)可轉(zhuǎn)化為：2時(shí)鐘抖動(dòng)的信噪比t=(五M+)+r搠(5)t時(shí)刻，DDS提取幅值序列{(，2)，一1，2，如合成理想信號(hào)X(￡)一P一o，，則DDS頻域表?}，DAC把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，有：達(dá)式：收稿日期：2013—12—11基金項(xiàng)目：安徽省高校優(yōu)秀青年人才基金一般項(xiàng)目“隨機(jī)抖動(dòng)技術(shù)降低DDS中

5、雜散功率研究”(2O12sQRL234)。作者簡(jiǎn)介：汪海燕(1980一)，女，安徽桐城人，講師，主要研究方向：通信與信息系統(tǒng)。90率，其余為雜散譜線。由于仿真時(shí)FFT的窗函數(shù)長(zhǎng)F()一厶2zJ^(I)S(7r)·(∞一60。+k度有限，存在頻譜泄漏。)(1o)式中：一fo／廠J一點(diǎn)／M。從式(6)可以看出，各頻率點(diǎn)處的能量為：FkII一47r2。()·S。(丌)(11)因此，在插入時(shí)鐘抖動(dòng)之后，雜散之比為：CSRK一Fo一警(12基于調(diào)變指數(shù)≤1，低通濾波，高階的雜散可不計(jì)，則信噪比輸出：ⅣR≈101g(南一olg‘)圖2相位舍位誤差圖(13)4非減性抖動(dòng)改善DDS頻譜的方法基于

6、周期≥1時(shí)，辛格函數(shù)的包絡(luò)調(diào)制在相產(chǎn)生雜散的數(shù)學(xué)本質(zhì)是有限字長(zhǎng)效應(yīng)造成的誤鄰的頻率點(diǎn)，可做近似，式(13)中一和用來(lái)差周期性。其產(chǎn)生的緣由復(fù)雜多樣，有關(guān)文獻(xiàn)[4]給表示，有：出多種減少、抑制的手段和創(chuàng)新點(diǎn)。為破壞量化誤差SNR．~一101g(J一1。()+J1())的這種周期性，其中一種創(chuàng)新措施是，可隨機(jī)數(shù)添加=-lOlg[2·Jl()]到量化誤差的一部分，使之誤差隨機(jī)化，以減小雜一一101g[2·J．。(p)](14)散，這是一種行之有效也是廣為采用的方法和技術(shù)，由于≤1時(shí)，J。()≈2，故可以得出：即利用隨機(jī)抖動(dòng)(Dithering)?？紤]到帶寬較大，采用抖動(dòng)后背景噪聲亦有影

7、響，但并不突兀?？紤]誤差情ⅣR≈一1olg[專()]況，在圖3所示各不同位置增加抖動(dòng)環(huán)節(jié)。≈3．O1-201g(f1)+2olg()(15)從式(15)知，DDS輸出抖動(dòng)信噪比由、和輸決定。與VankkaJ的結(jié)論一致，和系統(tǒng)時(shí)鐘信噪比相比，輸出抖動(dòng)信噪比有201g(廠0／)dB的圖3不同位置增加抖動(dòng)環(huán)節(jié)改善。相位抖動(dòng)是針對(duì)相位截?cái)嗾`差的[6]。如圖4所3DDS頻譜分析示，“隨機(jī)數(shù)2”分布均勻，截?cái)嗲凹釉谙辔焕奂悠鞯妮敵錾?，然后再?jīng)舍位，作為ROM的地址。使用此DDS頻譜不純，雜散