在現代科研、通信系統、電子對抗及各種電子測量技術中，一個高精度、頻率可調的信號源是很多電子設備和系統實現高性能的關鍵。隨著數字集成電路和微電子技術的發展，直接數字合成技術（DDS）將先進的數字處理技術與方法引入信號合成領域，優越的性能和突出的特點使其成為現代頻率合成技術中的佼佼者。

　　DDS器件采用了高速數字電路和高速D/A轉換技術，具備了頻率轉換時間短、相對帶寬寬、頻率分辨了高、輸出相位連續和相位可快速程控切換等優點可以實現對信號的全數字式調制。而且，由于DDS是數字化高密度集成電路產品，芯片體積小、功耗低，因此合一用DDS構成高性能頻率合成信號源來取代傳統頻率信號源。

　　AT89C51是一種帶4K字節FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。AT89C51是一種帶2K字節閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃速存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C51是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。

　　設計以51單片機及DDS芯片AD9854為核心，采用直接數字合成技術完成多功能高頻正弦信號發生器的設計。設計中采用DDS合成FSK、ASK、BPSK和方波信號。

　　DDS芯片中主要包括頻率控制寄存器、高速相位累加器和正弦計算器三個部分。頻率控制寄存器可以串行或并行的方式裝載并寄存用戶輸入的頻率控制碼；而相位累加器根據頻率控制碼在每個時鐘周期內進行相位累加，得到一個相位值；正弦計算器則對該相位值計算數字化正弦波幅度。DDS芯片輸出的一般是數字化的正弦波，因此還需經過高速D/A轉換器和低通濾波器才能得到一個可用的模擬頻率信號。
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　　DDS合成頻率方式有兩種：

　　1．根據正弦函數關系式，按照一定的時間間隔利用計算機進行數字遞推關系計算，求解瞬時正弦函數幅值并實時地送入數/模轉換器，從而合成出所要求頻率的正弦波信號。優點：電路簡單、成本低、合成信號頻率的分辨率可做得很高等優點，

　　缺點：受計算機速度的限制，合成信號頻率較低，一般在幾千赫茲左右；

　　2．用硬件電路取代計算機的軟件運算過程，即利用高速存儲器將正弦波的M個樣品存在其中，然后以查表的方式按均勻的速率把這些樣品輸入到高速數/模轉換器，變換成所設定頻率的正弦波信號。

　　優點：采用高速存儲器產生正弦波幅值數據，合成頻率已可以做得很高，目前已達到數百兆赫。使用最廣泛。

　　隨著微電子技術的飛速發展，目前高超 性能優良的DDS產品不斷推出，主要有Qualcomm、AD、Sciteg和Stanford等公司單片電路（monolithic）。Qualcomm公司推出了DDS系列Q2220、Q2230、Q2334、Q2240、Q2368，其中Q2368的時鐘頻率為130MHz，分辨率為0.03Hz，雜散控制為-76dBc，變頻時間為0.1μs;美國AD公司也相繼推出了他們的DDS系列：AD9850、AD9851、可以實現線性調頻的AD9852、兩路正交輸出的AD9854以及以DDS為核心的QPSK調制器AD9853、數字上變頻器AD9856和AD9857.AD公司的DDS系列產品以其較高的性能價格比，目前取得了極為廣泛的應用。

　　DDS直接數字頻率合成器主要由相位控制寄存器、頻率控制寄存器等組成。常用的DDS結構如圖1.2所示。

　　核心：相位累加器，由兩個加法器Σ和一個N位相位寄存器N一般為24～32位。

　　1．每來一個時鐘，相位寄存器以步長M增加。相位寄存器的輸出與相位控制字相加，然后輸入到正弦查詢表地址上。

　　2．正弦查詢表包含一個周期正弦波的數字幅度信息，每個地址對應正弦波中0°～360°范圍的一個相位點。

　　3．查詢表把輸入的地址相位信息映射成正弦波幅度信號，驅動DAC，輸出模擬量。相位寄存器每經過2N/M個時鐘后回到初始狀態，相應地正弦查詢表經過一個循環回到起始位置，整個DDS系統輸出一個正弦波。

　　在現代科研、通信系統、電子對抗及各種電子測量技術中，一個高精度、頻率可調的信號源是很多電子設備和系統實現高性能的關鍵。隨著數字集成電路和微電子技術的發展，直接數字合成技術（DDS）將先進的數字處理技術與方法引入信號合成領域，優越的性能和突出的特點使其成為現代頻率合成技術中的佼佼者。

　　目前實現信號源的主要功能有：直接頻率合成、鎖相式頻率合成和直接數字頻率合成DDS。DDS具有極高的頻率分辨率、極快的頻率切換速度、頻率切換時相位連續、易于功能擴展和全數字化易于集成等優點。特別適合應用于信道間隔小、信道頻率數多和相位噪聲低的場合。

　　為了實現高性價比、低相位噪聲、低雜散的數字化信號源，采用直接數字頻率合成芯片AD9854為核心來設計，系統最大限度挖掘AD9854的潛力，將數字信號處理器。

　　在本設計中采用AD9854作為DDS芯片，采用51單片機對其進行控制主要實現如下功能：

　　1．2路FSK信號調制輸出，并且無明顯噪聲。

　　2．2路ASK信號調制輸出并且無明顯噪聲。

　　3．2路BPSK信號調制輸出并且無明顯噪聲。

　　4．2路掃頻信號輸出，實現步進可編程掃頻范圍。

　　5．1路方波信號輸出。

　　頻率范圍為1MHz～120MHz，頻率穩定度頻率可設置。信號電壓的峰峰值V，幅度平坦度。