基于AD9898满足系统信号源输出要求的频率合成器方案.doc
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1、基于AD9898满足系统信号源输出要求的频率合成器方案穿墙雷达是一种能够穿透非金属墙壁,并对墙壁后面人员或物体进行探测、追踪和定位的雷达系统,一般采用超带宽步进体制。本实验室搭建的穿墙雷达系统需要一个l2 GHz频带的信号源。根据系统带宽以及杂散、相位噪声等系统参数要求,笔者采用DDS+PLL混合频率合成技术,并充分利用AD9858等高集成化芯片,设计了一种可满足系统信号源输出要求的频率合成器。1 系统原理与结构DDS+PLL频率合成器的基本原理是用一个低频、高分辨率的DDS频率来激励或者插入PLL,然后将两者的优势结合起来产生高品质的信号源。本文采用DDS激励PLL的方案来满足系统要求。本系
2、统采用高稳定的频率源作为系统参考时钟;并在单片机的控制下把频率控制字和相位控制字写到DDS内部寄存器,然后由DDS产生一个频率和相位都可以编程控制的模拟正弦波输出,并把DDS的输出作为PLL的参考信号,最后根据穿墙雷达系统要求的信号频率来设定分频器的分频比N,从而得到系统输出信号。此类方案实现的信号源具有较高的频率和较快的频率转换速度,而AD9858等集成芯片的高性能则使系统在杂散和噪声方面也能达到要求。2 电路设计本系统的电路设计主要分为DDS模块和PLL模块两大部分,其系统框图如图l所示。21 DDS模块电路设计本系统由DDS来保障较高的频率分辨率和良好的参考源性能,而由PLL提高频率输出
3、并滤除DDS输出杂散,跳频方式则通过对DDS和PLL的控制来实现。AD9858的外接1 GHz时钟点频源可使用ADF4360_2生成,并可使用ADIsimPLL仿真,其基本电路原理图如图2所示。ADF4360_2的参考时钟使用 100MHz有源晶振,实际电路设计时需加入滤波后再接到Ref端口。输出频率为2 GHz,可以设置为2分频输出,也可以在AD9858芯片内部设置为2分频输入。控制AD9858主要使用C8051F020的特殊功能寄存器SFR、FIASH和外部存储器接口EMIF。其中SFR提供对CIP-51的资源和 外设的控制以及CIP -51与这些资源和外设之间的数据交换;FLASH是C8
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