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摘要
直接数字频率合成（DDS）技术用于产生和调节高质量波形，广泛用于医学、工业、仪器仪表、通信、国防等众多领域。本文将简要介绍该技术，说明其优势和不足，考察一些应用示例，同时介绍一些有助于该技术推广的新产品。
简介
许多行业中一个关键的需求是精确产生、轻松操作并快速更改不同频率、不同类型的波形。无论是宽带收发器要求具有低相位噪声和出色的无杂散动态性能的捷变频率源，还是工业测量和控制系统需要稳定的频率激励，快速、轻松、经济地产生可调波形并同时维持相位连续性的能力都是至关重要的一项设计标准，而这正是直接数字频率合成技术的优势所在。
频率合成的任务
不断增多的频谱拥堵，加上对功耗更低、质量更高的测量设备的永无止境的需求，这些因素都要求使用新的频率范围，要求更好地利用现有频率范围。结果，人们寻求对频率产生进行更好的控制，多数情况下，均是借助于频率合成器。 这些器件利用一个给定频率， fC，来产生一个相关的目标频率（和相位）， fOUT. 其一般关系可以简单地表示为：
fOUT = εx× fC
其中，比例因子εx， 有时也被称为归一化频率。
该等式通常利用实数逐步逼近的算法实现。当比例因子为有理数时，两个相对质数（输出频率和基准频率）之比将谐波相关。但在多数情况下， εx 可能属于更广泛的实数集，逼近过程一旦处于可接受的范围之内即会被截断
直接数字频率合成
频率合成器的一种实用型实现方式是直接数字频率合成 （DDFS）， 通常简称为 直接数字合成 （DDS）。 这种技术利用数字数据处理来产生一个频率和相位可调的输出，该输出与一个固定的频率参考或时钟源fC.相关。在DDS架构中，参考或系统时钟频率由一个比例因子分频来产生所需频率，该比例因子由二进制调谐字可编程控制。
简言之，直接数字频率合成器将一串时钟脉冲转换成一个模拟波形，通常为一个正弦波、三角波或方波。如图1所示，其主要部分为：相位累加器（产生输出波形相位角度的数据）， 相数转换器，（将上述相位数据转换为瞬时输出幅度数据），以及数模转换器（DAC）（将该幅度数据转换成采样模拟数据点）
图1.DDS系统的功能框图。
对于正弦波输出，相数转换器通常为一个正弦查找表（图2）。相位累加器以N为单位计数，并根据以下等式产生一个相对于fC的频率：
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