(91913部隊,遼寧 大連 116041)
如何利用PIC單片控制AD9852實現雷達跳頻頻率合成
盧 鵬
(91913部隊,遼寧 大連 116041)
DDS技術是一種合成技術,在應用的過程中能夠將一系列的數字量形式轉換成為模擬量的形式。DDS在應用過程中表現出了良好的效果,其在應用過程中分辨率非常高,轉換速度非常快,在一些要求高頻分辨率以及設置轉換度的場合得到了很好的應用,尤其是雷達和通信系統的跳頻信號源中。DDS技術在頻率合成方面具有其他方法無法超越的優勢。文章對DDS技術的基本原理進行了分析,對DDS芯片的功能特點以及AD9852結構以及特點進行詳細說明,這樣對PIC單片控制AD9852提供了參考依據,在跳頻頻率合成器方面取得了良好的效果。
分辨率;單片機;頻率合成
在對雷達系統進行研制的時候,會利用頻率合成技術來獲取跳頻信號源。頻率合成是指利用一個高度穩定的參考頻率,利用技術處理,然后生成一系列的穩定頻率輸出。直接數字式頻率合成是一種新型的頻率合成技術,其在應用的時候,將先進的數據處理理論應用到了頻率合成技術中,這樣形成的頻率合成技術在應用過程中表現出來了很好的效果。直接數字式頻率合成技術在應用的時候,對帶寬的要求很大,因此,在進行頻率轉換的時候時間就非常短,頻率在轉換以后分辨率非常好,輸出的頻率能夠實現程控。DDS技術能夠和計算機技術進行結合使用,這樣能夠更好的發揮軟件的作用。
DDS在應用過程中因為具有很好的優點被廣泛的應用,在數字調制方面,可以對很多的形式進行操作,同時,在頻率轉換方面效果更好。頻率轉換方面實現了多點、高相噪以及窄步的點頻輸出,在頻率源方面具有線性特點。對通訊方面的應用情況進行分析,能夠對多種規律的跳頻模式進行更好的掌握。DSS芯片在發展過程中,已經有了比較成熟的產品,而且,很多的企業都進行了開發和研究,這樣就使得產品出現了多元化發展,不同企業間的產品存在著一定的差異,但是,其在性能方面更加的完善,為其他行業的發展提供了依據。DDS芯片在時鐘頻率和分辨率以及變頻時間方面不斷在進行改善,因此,利用單片機對AD9852線性跳頻技術進行替代具有非常重大的意義。AD9852在輸出方式上實現了多種形式輸出的情況,同時,能夠利用不同的模式對其進行跳頻操作,這樣能夠更好的滿足雷達跳頻的系統要求。對初始化的DDS芯片進行使用,能夠對跳頻持續的時間以及間隔進行設定,然后其可以實現自動跳頻。這種方式比之前的DDS芯片更加的方便。在市場中,AD9852是一種性價比非常高的DDS元器件,而且,因為AD9852具有線性調頻的功能,因此,在頻率轉換方面更加方便。雷達跳頻系統中應用AD9852芯片主要是因為其具有更好的應用效果。
為了能夠更好的保證AD9852芯片的使用效果,要先對其進行初始化,在初始化過程中要按照下面的流程來進行。
2.1 單片機的選擇
AD9852芯片在使用過程中是3.3V系統,為了更好的保證頻率合成的效果,在對單片機進行選擇的時候也要保證其是3.3V。在進行設計的時候,如果對這個問題進行了忽視,使用比較普通的普通的芯片,會在輸出電流的時候出現差異,因此,導致DDS芯片出現被損壞的情況。現在,很多系列的單片機在市場中很難購買到,因此,在進行設計的時候,要對市場情況進行必要的了解,這樣能夠更好的將單片機和AD9852芯片進行更好的結合。保證單片機滿足設計要求,同時,也要能夠進行高速控制,這樣能夠更好的發揮其效果,
DDS技術在實際應用過程中,存在和信號比較雜散的情況,同時,這些雜散的信號對主頻的影響比較大,因此,通常情況下無法對其進行消除。為了解決這個問題,要避免在輸出的時候出現這些頻點。
系統使用過程中經常會出現多個器件使用一個電源的情況,這種情況下,電源線之間信號的交流會形成一個通路,對電源線之間的交流信號傳輸會帶來一定的影響,導致器件之間的傳輸帶來一定的干擾。對使用同一電源的情況,可以在器件和電源之間加入濾波部分,這樣能夠對出現的干擾情況進行濾掉,這種操作方式被稱為去耦。
系統接地方式通常分為單點接地和多點接地,對單點接地和多點接地進行劃分時,通常對連線的長度進行分析,在連線長度大于信號波長的1/20時,要進行多點接地,相反的情況下進行單點接地。多點接地要在一個面積較大的接地面上進行操作,而且,接地面要和屏蔽外殼進行大面積的接觸,這樣阻抗非常小,能夠避免出現線上干擾情況出現。
相位累加器在DDS中位數為A,但是只有累加器的高P位才能夠繼續擰正弦表的查詢,剩下的就會被四舍五入舍掉,但是這種結果必然會同實際狀況之間存在誤差,并且這該位截斷誤差是無法避免的。但是若A位至P位在相位累加器中正好是零,那么就會帶來較好的輸出頻點,這就是“sweet pots”。因此在單點輸出時,應當盡量保證DDS同sweet pots頻點輸出保持一致,如此便可以對輸出進行優化。
由于輸入方式使用的是參考信號的單端輸入,因此REFCLKB端應當同電源或者地相接;輸入端同電源要同電源相連。所以DDS直流電平需要參考信號要求,為1.6V,并且信號的輸入端應當在直流電源處介入一個5.1K歐的電阻,同時在100歐電阻處接入一個5K歐的可變電阻,經過分壓,REFCLK端直流電壓就可以達到1.6V。
利用AD9852芯片設計的頻率合成器效果更加明顯,其在跳頻速度方面具有很好的效果,同時在分辨率方面非常好,體積小,系統運行過程中比較穩定,在使用方面比較簡單,因此具有很高的應用價值。隨著電子技術的快速發展,DDS芯片的應用領域也會有新的變化,在應用范圍上會更加的廣泛。
[1]劉偉,黃瑞光.基于DDS技術的通信信號源設計與實現[J].電聲技術,2004(03).
[2]徐征,何為,陳義清.基于DDS芯片AD9833的可編程信號源[A].2004.
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