一、前言

近期，我們?yōu)楝F(xiàn)有的AWG板卡推出了全新的固件升級選項，為AWG板卡帶來DDS模式。該功能允許一個生成器通道可以控制多達(dá)20個獨立的、且頻率高達(dá)400MHz的正弦波。這個新的固件選項，適用于靈活的16位AWG系列，該系列AWG最大采樣率可達(dá)1.25GS/s，帶寬能達(dá)到400MHz。

新升級選項允許用戶在每張AWG板卡上定義23個DDS核心，這些核心可以配置路由到不同硬件輸出通道上。每個DDS核心（或者說正弦波成分）可以分別設(shè)置頻率、幅度、相位、頻率斜率和幅度斜率。該功能可以幫助用戶通過AOD（光調(diào)制器）和AOM（聲光調(diào)制器）精確控制激光，而這正是量子實驗中所需的典型操作。有了這個全新升級項后，用戶只需使用簡單的命令即可實現(xiàn)需要的功能，而無需進行大量的數(shù)據(jù)數(shù)計算。同樣地，DDS輸出也可以與外部觸發(fā)事件同步，或者由具有6.4ns分辨率的可編程內(nèi)置定時器進行觸發(fā)。

DDS的全稱是Direct Digital Synthesis（直接數(shù)字合成），是一種信號合成的方式，它參考單個固定頻率參考時鐘來產(chǎn)生任意周期的正弦波，該技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種信號生成應(yīng)用中。德思特AWG上的DDS功能通過添加多個“DDS核心”，實現(xiàn)生成多載波（多音調(diào)）信號，每個載波都有自己的明確頻率、幅度和相位。因此，用戶可以通過調(diào)整每個核心的參數(shù)來實現(xiàn)精細(xì)的信號定制。

圖1：使用16個DDS核心輸出時的頻譜示例

二、在AWG中使用DDS技術(shù)的優(yōu)勢

德思特的板卡式AWG可以編程切換正常模式（根據(jù)預(yù)編程序數(shù)據(jù)生成波形）和DDS模式（僅需幾個命令就能生成正弦波載波），具有極大的靈活性，DDS升級項幫助我們的AWG可以應(yīng)用到更加廣泛的場景當(dāng)中。

在DDS模式下，我們的AWG成為了多音調(diào)DDS的基礎(chǔ)平臺。內(nèi)置的4GB內(nèi)存和快速DMA傳輸模式使其能以每秒高達(dá)1000萬條命令的速度流式傳輸DDS指令！這種強大的功能使得用戶能夠使用簡單易用的DDS命令實現(xiàn)自定義斜率（例如S型）以及多種調(diào)制類型（如FM和AM）。這樣高度的靈活性讓復(fù)雜信號的生成變得直觀且高效。

三、DDS在量子實驗中的應(yīng)用

多年來，德思特的AWG已經(jīng)在全球多個開創(chuàng)性的量子研究實驗中得到了成功應(yīng)用。自2021年起，我們成為了德國聯(lián)邦教育和科研部（BMBF）資助項目“量子技術(shù)-從基礎(chǔ)研究到市場”的一部分，并隸屬于Rymax One聯(lián)盟，該聯(lián)盟的目標(biāo)是構(gòu)建一個量子優(yōu)化器。DDS選項的研發(fā)正是源于聯(lián)盟伙伴和其他世界各地研究機構(gòu)的需求反饋。

德思特的AWG因其靈活性和快速流模式而被廣泛應(yīng)用，它能直接從GPU傳輸數(shù)據(jù)到AWG，從而實現(xiàn)從PC直接控制量子位。這種方式提供了對生成波形的全面控制，但缺點是需要大量的計算，這可能會減慢關(guān)鍵決策過程。相比之下，多音調(diào)DDS的功能則更加靈活，它可以大幅減少數(shù)據(jù)傳輸量，同時保持完整的控制。幾乎量子研究所需的各種關(guān)鍵功能都可以由DDS選項提供。用戶只需一個命令，就可以生成內(nèi)在動態(tài)線性斜率函數(shù)，實現(xiàn)頻率和幅度極其平滑的變化。

圖2：在DDS模式下，只需要幾個命令就能實現(xiàn)例如生成正弦波（橙色模塊）、提升頻率（藍(lán)色模塊）以及減小幅度（綠色模塊）等功能

四、DDS技術(shù)在各領(lǐng)域中控制波形

在許多測試系統(tǒng)中，產(chǎn)生并精確控制波形至關(guān)重要。DDS選項為用戶提供了一種簡單且可編程的方式來生成一系列正弦波、實現(xiàn)頻率掃描或產(chǎn)生各種頻率和形狀的精細(xì)參考。實際上，需要快速頻率切換和精細(xì)頻率調(diào)諧的應(yīng)用非常廣泛，它們分布在工業(yè)、醫(yī)療、成像系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)分析，甚至通信技術(shù)中。在這些技術(shù)中，數(shù)據(jù)經(jīng)常通過載波上的相位或頻率調(diào)制進行編碼。

五、DDS選項的可用性

DDS選項目前已適配的AWG包括TS-M4i.66系列PCIe板卡、TS-M4x.66系列PXIe模塊、便攜式LXI/以太網(wǎng)TS-DN2.66系列設(shè)備和桌面級多通道LXI/以太網(wǎng)TS-DN6.66產(chǎn)品。只需進行固件更新，所有之前購買的66系列產(chǎn)品都能裝上新版本的固件。相關(guān)編程可以通過隨交付提供的現(xiàn)成驅(qū)動SDK完成，如Python、C++、MATLAB、LabVIEW等語言都有示例可供使用。

圖3：已適配的AWG產(chǎn)品系列

END

高速AWG全新DDS選項助力更廣泛的產(chǎn)品應(yīng)用和更直觀高效的信號生成，實現(xiàn)精確控制波形。歡迎隨時聯(lián)系德思特，咨詢和購買該升級選項！

關(guān)于德思特

德思特是原虹科測試測量事業(yè)部孵化出來的獨立公司，基于超過10年的業(yè)務(wù)沉淀，德思特公司專注提供電子測試/測量解決方案。主要業(yè)務(wù)范圍涵蓋：汽車電子仿真及測試、射頻微波及無線通信測試、無線頻譜監(jiān)測與規(guī)劃、無線通信（包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車無線通信、軌道交通、衛(wèi)星通信、室內(nèi)無線通信）、半導(dǎo)體測試、PNT解決方案、大物理和光電測試等。

核心成員具有9年以上的測試測量、無線通信及其他相關(guān)行業(yè)資歷；技術(shù)團隊獲得世界五百強PNT解決方案合作伙伴Safran的GNSS技術(shù)及信號仿真和軟件Skydel培訓(xùn)認(rèn)證證書、航空航天測試和測量合作伙伴Marvin Test 的自動化測試軟件ATEasy培訓(xùn)認(rèn)證證書。

德思特研發(fā)部，核心成員獲得國際項目管理師PMP認(rèn)證資質(zhì)，并具備LabVIEW、python等多種編程語言能力，優(yōu)勢能力集中于：HIL測試，半導(dǎo)體測試，EOL測試和質(zhì)量檢測等多種系統(tǒng)研發(fā)集成，擁有10多個實用新型和專利授權(quán)。

圍繞汽車電子、射頻微波、通信、航空航天等行業(yè)提供專業(yè)可靠的解決方案，現(xiàn)有客戶包括華為、德賽西威、蔚來汽車、理想汽車、航天科工集團、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、中電科集團等。

此外，我們還是中國無線電協(xié)會、中國通信企業(yè)協(xié)會、雷達(dá)行業(yè)協(xié)會、RIS智能超表面技術(shù)協(xié)會等行業(yè)協(xié)會的會員。

審核編輯 黃宇