[实用新型]一种直接数字式锁相频率合成装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种频率合成装置，具体是结合直接数字式频率合成技术和锁相环频率合成技术而设计出的一种具有良好合成效果的频率合成器。

背景技术

频率合成技术是指由一个或几个高度稳定的参考源通过加、减、乘、除基本运算来产生一系列离散频率的技术。通信系统的不断发展对信号源的频率提出了越来越高的要求。低相位噪声、高频谱纯度、高捷变速率和高频率分辨率的频率合成器已经成为频率合成技术发展的主要趋势。

锁相环频率合成技术(PLL)是一种比较成熟的频率合成技术,它有杂散抑制性能好、输出频带宽的优点，但其频率转换速度慢,频率分辨率不高。直接数字频率合成技术(DDS)以其频率转换速度快、频率分辨率高和输出相位噪声低的优点，得到了广泛的关注，但是由于其全数字的结构，存在输出带宽窄和杂散抑制差的缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种抑制相位杂散，改善频谱纯度，提高频率分辨率，实现快速频率转换的直接数字式锁相频率合成装置。

为实现上述目标，本实用新型采用如下设计方案：

一种直接数字式锁相频率合成装置，包括：顺序设置的直接数字式频率合成电路、滤波电路、分频器电路、开环锁相电路，YIG调谐电路以及一个反馈回路，其中：直接数字式频率合成电路作为信号源通过滤波电路和分频电路接到开环锁相电路的输入端，开环锁相电路的输出通过一个YIG调谐电路和可变分频电路反馈到开环锁相电路的输入端。所述的直接数字式频率合成电路包括频率控制字，相位累加器，正弦查找表，数模转换器，低通滤波器以及一个恒温晶体振荡作为参考时钟；所述的滤波电路包含一个带通滤波器；所述的分频电路包含一个可变分频器；所述的开环锁相电路包含鉴相器，采样保持器，贝塞尔低通滤波器，LC低通滤波器和压控振荡器；所述的YIG调谐电路包含一个YIG频率振荡器；所述的反馈回路包含一个可变分频器，与开环锁相构成了一个倍频环路。

本实用新型的有益效果是，兼顾了各个方面的性能，实现的频率源无任何杂散存在，频率切换速率可达ms级，合成的频率可达到GHz，可以做到很高的频率、较快的频率切换速度、高的频率分辨率，分辨率优于1Hz，同时也能很好的保证系统杂散和相位噪声性能，系统稳定性高。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

图2是内部具体构成结构图。

图3是利用systemview对本次实用新型的实验验证(实际案例)图。

图4是本实用新型合成频率的频谱图。

图3中各个图符的含义：图符0为Custom自定义信号模块代表频率控制字，图符1为晶体恒温振荡，图符2为加法器，图符3为采样保持器，图符4为取模运算，图符5为数字换算，图符2、3、4、5构成了相位累加器，图符6为正弦查找表，图符7为保持器代替DAC，图符8为低通滤波器，图符9、14为分频器，图符10为鉴相器，图符11为保持器，图符12为贝塞尔低通滤波器，图符13为压控振荡器，图符15、16为频谱分析窗口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明：

如图1所示，直接数字式锁相频率合成装置，其特征在于，包括：顺序设置的直接数字式频率合成电路、滤波电路、分频器电路、开环锁相电路，YIG调谐电路，以及一个反馈回路；其中：作为信号源的直接数字式频率合成电路依次通过滤波电路和分频电路接到开环锁相电路的输入端；所述开环锁相电路的输出依次通过一个YIG调谐电路和可变分频电路反馈到开环锁相电路的输入端；所述直接数字式频率合成电路包括频率控制字、相位累加器、正弦查找表、数模转换器、低通滤波器，以及一个恒温晶体振荡作为参考时钟；所述的开环锁相电路包含鉴相器、采样保持器、贝塞尔低通滤波器、LC低通滤波器和压控振荡器；所述的反馈回路包含一个可变分频器。