DDS技术特点:实时高效的数据传输

1.DDS技术的优点

（1）频率切换时间短 DDS的频率转换可以近似认为是即时的，这是由于它的相位序列在时间上是离散的。在频率控制字K改变以后，要经过一个时钟周期之后才能按照新的相位增量增加。因此可以说，它的频率转换时间就是频率控制字的传输时间，当时钟频率进一步提高，转换时间将会更短，但再短也不能少于门电路的延迟时间。目前，集成DDS产品的频率转换时间可达10ns的量级，这是目前常用的锁相环频率合成技术无法达到的。

（2）频率分辨率高 DDS的最低输出频率为

Δf_o=Δf_omin=f_c/M=f_c/2^N

式中，f_c为时钟频率；N为相位累加器的位数。

可见，只要相位累加器有足够的字长，实现非常精密的分辨率是可行的。例如，可以实现10^-3Hz甚至10^-6Hz的频率分辨率，而传统的频率合成技术要实现这样的频率分辨率十分困难，甚至是不可能的。

（3）相位变化连续 DDS改变输出频率时实际上是在改变每次的相位增量，即改变相位的增加速度。当频率控制字由K₁变为K₂之后，它在已有的积累相位nK₂δ之上，再每次累加K₂δ，相位函数的曲线是连续的，只是在改变频率的瞬间其斜率发生了突变，因此保持了输出信号相位的连续性。这在很多对频率合成器的相位要求比较严格的场合非常有用。(www.xing528.com)

（4）具有低相位噪声和低漂移 DDS系统中合成信号的频率稳定度直接由参考源的频率稳定度决定，合成信号的相位噪声和参考源的相位噪声相同。而在大多数DDS系统应用中，一般由固定的晶振来产生基准频率，所以具有极好的相位噪声和漂移特性。

（5）输出波形的灵活性 只要在DDS内部加上相应的控制，如调频（FM）控制、调相（PM）控制和调幅（AM）控制等，即可方便灵活地实现调频、调相和调幅功能，产生FSK、PSK、ASK和MSK等信号。另外，只要在DDS的波形存储器存放不同的波形数据，就可以实现各种波形输出，如三角波、锯齿波和矩形波，甚至是任意的波形。当DDS的波形存储器分别存放正弦和余弦函数表时，即可得到正交的两路输出。

（6）易于集成与调整 DDS中除了DAC和滤波器之外，几乎所有的部件都属于数字信号处理器件，不需要任何调整。

2.DDS技术的局限性

（1）输出频带范围有限 由于DDS内部DAC和波形存储器（ROM）工作速度的限制，使得DDS输出的最高频率有限。目前市场上采用CMOS、TTL、ECL工艺制作的DDS芯片的工作频率一般为几十兆赫至400MHz，采用GaAs工艺的DDS芯片工作频率为2GHz左右。

（2）输出杂散大 由于DDS采用全数字结构，不可避免地引入了杂散信号。其来源主要有三个：相位累加器相位舍位误差造成的杂散；幅度量化误差由存储器有限字长造成的杂散和DAC非理想特性造成的杂散。虽然有的专用DDS芯片的功能比较多，但控制方式却是固定的，因此不一定是所需要的。而利用FPGA则可以根据需要方便地实现各种比较复杂的调频、调相和调幅功能，具有良好的实用性。就合成信号质量而言，专用DDS芯片由于采用特定的集成工艺，内部数字信号抖动很小，可以输出高质量的模拟信号；利用FPGA也能输出较高质量的信号，虽然达不到专用DDS芯片的水平，但信号精度误差可在允许范围之内。