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基于DSP的快速跳频频率合成器的设计与分析

作　者: 余月华
导　师: 田日才
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 跳频频率合成器直接数字频率合成 DSP
分类号: TN74
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 118次
引　用: 1次
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内容摘要

随着通信事业的迅速发展,各类通信网的建立,有限的频率资源越来越拥挤,相互间的干扰越来越严重。跳频通信系统出色的抗干扰能力,在军事和民用方面都越来越显示出其优势。跳频频率合成器作为跳频通信系统的核心部件,其性能指标,特别是跳频规律和跳频速率对整个系统起着决定性作用。本文着重对快速跳频频率合成器的相关理论和技术进行研究,并在此基础上提出基于DSP的跳频频率合成器的软硬件设计方案,以实现频率的快速跳变。直接数字合成(Direct Digital Synthesis, DDS)是新一代的频率合成技术,它从相位的概念出发进行频率合成,频率转换时间短、频率分辨率高、相位噪声低以及在频率捷变时相位连续。DDS还具有任意波形输出能力,便于超大规模集成和数字调制,因此被广泛采用。本文对DDS的工作原理和输出信号频谱特性进行了详尽分析,杂散抑制是DDS技术的主要研究内容。本文基于DSP进行快速跳频频率合成器的设计。系统采用直接数字频率合成技术,输出频率范围在短波范围内,跳频速率高。系统控制电路选用TI公司的16位定点DSP TMS320VC5402,DDS芯片选用ADI公司的AD9852,系统除了可以用作快速跳频频率合成器,也可用于对DDS芯片性能分析和其他应用开发的通用试验板,增加了系统电路的通用性。DSP通过8位并口对DDS进行编程,跳频图案设计也由DSP完成。文章对各个电路模块(包括DSP最小系统和AD9852外围电路)设计进行了介绍分析,对各个软件模块的具体实现给出设计方法,并阐述了样机的调试流程和提出软硬件的改进措施,为相关技术的研究提供参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-17
  1.1 课题背景与意义  8-11
  1.2 频率合成技术的发展情况  11-14
  1.3 本文主要研究内容  14-15
  1.4 本文主要结构  15-17
第2章直接频率合成技术  17-30
  2.1 DDS的工作原理  17-18
  2.2 DDS输出信号频谱分析  18-23
    2.2.1 理想DDS频谱分析  19-20
    2.2.2 实际DDS频谱分析  20-22
    2.2.3 抑制DDS杂散的措施  22-23
  2.3 DDS芯片AD9852 简介  23-29
    2.3.1 AD9852 的结构与性能分析  23-25
    2.3.2 AD9852 的工作模式与工作时序  25-29
  2.4 本章小结  29-30
第3章系统硬件设计与实现  30-48
  3.1 DSP最小系统设计  30-38
    3.1.1 TMS320VC5402 主要特性  30-32
    3.1.2 电源电路设计  32-34
    3.1.3 时钟电路设计  34-35
    3.1.4 复位电路设计  35-36
    3.1.5 仿真接口设计  36-37
    3.1.6 扩展存储器接口设计  37-38
  3.2 AD9852 外围电路设计  38-42
    3.2.1 电源电路设计  38
    3.2.2 时钟电路设计  38-39
    3.2.3 部分引脚设置  39-41
    3.2.4 模拟滤波器设计  41-42
  3.3 电磁兼容设计  42-45
  3.4 单板调试与分析  45-46
    3.4.1 裸板测试  45
    3.4.2 元件焊接  45-46
    3.4.3 整板测试  46
    3.4.4 上电功能测试  46
  3.5 硬件设计改进措施  46-47
  3.6 本章小结  47-48
第4章系统软件设计与实现  48-54
  4.1 软件开发平台简介  49-50
  4.2 跳频图案设计  50
  4.3 频率控制字设计  50-51
  4.4 系统初始化设计  51-53
  4.5 本章小结  53-54
结论  54-55
参考文献  55-60
攻读学位期间发表的学术论文  60-62
致谢  62

基于DSP的快速跳频频率合成器的设计与分析

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