DDS在相對(duì)帶寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間、高分辨力、相位連續(xù)性、正交輸出以及集成化等一系列性能指標(biāo)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)所能達(dá)到的水平，為系統(tǒng)提供了優(yōu)于模擬信號(hào)源的性能。

DDS的實(shí)現(xiàn)方法有以下幾種方案：
（1）.采用高性能DDS單片電路的設(shè)計(jì)方案;
（2）.采用低頻正弦波DDS單片電路的設(shè)計(jì)方案;
（3）.自行設(shè)計(jì)的基于FPGA芯片的設(shè)計(jì)方案;在對(duì)DDS性能要求不苛刻、控制要求靈活的應(yīng)用場(chǎng)合，優(yōu)先選用基于FPGA設(shè)計(jì)的DDS電路;在需要的頻率點(diǎn)很多，特定頻率時(shí)諧波失真要求較小的場(chǎng)合，優(yōu)先選用低頻正弦波DDS單片電路;而在對(duì)輸出信號(hào)性能要求高的場(chǎng)合，則優(yōu)先采用采用高性能DDS單片電路，這樣可以減小設(shè)計(jì)和調(diào)試難度。

而基于本系統(tǒng)的寬頻帶、分辨率高的設(shè)計(jì)要求，采用高性能DDS單片電路的設(shè)計(jì)方案。

3、DDS芯片的選擇

目前，市場(chǎng)上性能優(yōu)良的DDS產(chǎn)品己不斷推出，Qualcomm公司的Q2220，Q2234，Q2368等產(chǎn)品。

Q2334在30MHz的時(shí)鐘上可以高達(dá)0.007Hz的頻率分辨率提供10MHz以上的信號(hào)，而幅度量化噪聲低于信號(hào)幅值72dB，但由于價(jià)格昂貴，因此主要用于擴(kuò)頻通信、電子戰(zhàn)等尖端領(lǐng)域;Sciteq公司相繼推出了系列化的DDS產(chǎn)品，其中ADS-431，時(shí)鐘頻率1.6GHz，可正交輸出，分辨率1Hz雜散-45dBc，捷變時(shí)間30ns;美國(guó)Stanford公司也相繼推出了系列化的DDS產(chǎn)品，如STEL-2171，GaAs電路，時(shí)鐘頻率1GHz，分辨率0.3Hz，雜散-55dBc，捷變時(shí)間25ns，這兩種都需要直接輸入比較高的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率，而且采用GaAs電路，價(jià)格昂貴。

現(xiàn)在流行的DDS產(chǎn)品以Analog Devices公司的最多，主要有AD7008、AD9830~AD9835、AD9850~AD9854等十幾種芯片，形成了從0-120MHz的寬輸出頻率范圍系列。

ADI公司的DDS產(chǎn)品具有高性能和集成了多功能，是市場(chǎng)上極具競(jìng)爭(zhēng)力的小封裝解決方案，并具有極高的性價(jià)比。本論文的方案使用Analog Devices公司推出的新一代DDS芯片AD9858，該芯片除了DDS內(nèi)核電路以外還集成了其它高性能的功能部件，此外與其它的DDS芯片相比還具有很多優(yōu)勢(shì)，下面就對(duì)這個(gè)芯片做一介紹。

AD9858是ADI公司推出的一種高性能新型DDS芯片，具有1GSPS(千兆次取樣/秒)速率、10位D/A轉(zhuǎn)換器、快速頻率跳躍和精細(xì)分辨率功能的單片DDS解決方案。

AD9858比先前的解決方案速度快三倍而功耗卻未增加，和其它高速DDS產(chǎn)品不同，AD9858內(nèi)部集成了DAC、相位/頻率檢測(cè)器和電荷泵，能滿足設(shè)計(jì)者低相位噪音、低虛假能量、快速頻率轉(zhuǎn)換和寬帶寬線性掃描的要求。

其主要性能指標(biāo)如下：
（1）.具有1千兆次/秒的采樣速率;
（2）.集成有10位D/A轉(zhuǎn)換器;
（3）.具有單音、頻率掃描及全睡眠三種操作模式;
（4）.具有良好的動(dòng)態(tài)性能：在360MHz輸出時(shí)仍有50dBc SFDR(無雜散動(dòng)態(tài)范圍);
（5）.具有4套32位可編程頻率寄存器，14位可編程相位寄存器;
（6）.內(nèi)含一個(gè)32位控制字寄存器、一個(gè)32位頻率增量改變字寄存器和一個(gè)16位單頻點(diǎn)持續(xù)時(shí)間字寄存器;
（7）.集成有2GHz的混頻器;
（8）.有簡(jiǎn)化的控制接口：10MHz的串行兩線或三線外圍接口及100MHz的8位并行端口;
（9）.具有多路低功耗功能;可采用單端或差分參考時(shí)鐘輸入。

AD9858在內(nèi)部時(shí)鐘頻率為1GHz時(shí)，其輸出信號(hào)最高頻率可達(dá)到400MHz，頻率分辨率低于0.1Hz，頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間最小值約0.0067μs，這些指標(biāo)完全能滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，因此采用該DDS芯片作為信號(hào)發(fā)生電路的核心器件。

4、總體設(shè)計(jì)框圖

信號(hào)源的框圖如圖2所示。

信號(hào)源輸出為正弦波形，頻率、幅度可數(shù)控。可控時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器NBC12439主要是為AD9858提供參考時(shí)鐘，其最大輸出為800MHz的時(shí)鐘信號(hào)(AD9858可以輸入高達(dá)1GHz的時(shí)鐘信號(hào))。通過對(duì)AD9858寫入不同的控制字使AD9858輸出的掃頻信號(hào)頻率滿足不同情況下的測(cè)試要求。

一般情況下，AD9858輸出信號(hào)的幅度范圍不夠，需對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，放大電路的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，為了便于對(duì)輸出信號(hào)的功率控制使用了可控增益放大器，易于數(shù)字控制增益的大小;又因?yàn)樵陔娏Α⑼ㄐ诺阮I(lǐng)域，所要求輸出信號(hào)的功率會(huì)比較高，普通的運(yùn)放難以達(dá)到要求，故使用射頻放大器來提升信號(hào)的輸出功率。

AD9858所產(chǎn)生的信號(hào)直接由器件內(nèi)部的DAC輸出，內(nèi)部不含低通濾波器，故要對(duì)其輸出信號(hào)進(jìn)行濾波處理。