基于高性能DDS芯片AD9959的超宽带步进频率探地雷达设计

DDS技术是一种用来从固定频率时钟源产生模拟输出波形或者时钟信号的数字技术。ADI公司完整的DDS解决方案在从测试和测量设备到无线和卫星通信等领域得到了广泛的应用，它使用一个内置高性能D／A转换器以将参考频率转换成受极精细频率控制的采样正弦波。DDS器件正在逐渐成为一种非常吸引人的取代传统的跳模拟合成器解决方案，因其能提供相当大的性能优势，例如具有无与伦比的输出匹配，容易合成正交和其相位关系的输入信号，以及非常快速的频率转变。数字控制不再需要手动系统调整，从而能够很方便地提供输出频率。

　　2.2 AD9959在超宽带步进频率探地雷达中的应用

AD9959适合要求高达200 MHz的复杂高速频率合成的应用，包括相位阵列雷达和声纳系统、自动测试设备、医学成像和光通信系统。

步进频率产生模块主要由DDS和相应的外围电路组成如图5所示。

DDS选用ADI的AD9959芯片，时钟采用20 MHz的晶振，在DDS内部倍频到400 MHz。在以C8051F系列单片机及CPLD为核心的主控模块的控制下，产生20 MHz～140 MHz的步进本振信号。同时，相干振荡器产生10.7 MHz的点频信号，该信号与步进本振进行相干调制，可以产生30 MHz～150 MHz的射频信号，从而实现了超宽带步进频率探地雷达中步进频率源的设计。其中软件编程的主要工作是按照一定的要求计算频率控制字，并将其送到AD9959的频率控制字寄存器中。以AD9959为核心的步进频率产生模块根据其频率控制字寄存器中的频率控制字，就可以生成相应的波形。 

　　3结束语

DDS是一种用来从固定频率时钟源产生模拟输出波形或者时钟信号的数字技术，AD9959适合要求高达200 MHz的复杂高速频率合成的应用，包括超宽带步进频率雷达、相位阵列雷达和光通信系统。AD9959集成了D／A转换、SPI和CP，具有频率转换时问短、输出频带宽的优点，能够满足对低相位噪声、低杂散噪声、快速频率切换以及宽带线性扫描的要求，还可以应用到跳频通信中。采用该芯片设计的信号源结构简单、功能强大、抗干扰性优越，具有良好的性价比。