益显露出它的优越性。直接数字频率合成器是种全数字化的频率合成器，由相位累加器波形转换器和低通滤波器构成，技术具有频率分辨率高频率切换速度快频率切换时相位连续输出相位噪声低和可以产生任意波形等优点。由于上点，技术可被用于雷达通信电子对抗和仪器仪表等领域。论文研究了技术，推导了直接数字频率合成器的数学综合，在理想的条件下分析了直接数字频率合成器的频谱特性，给出了直接数字频率合成器输出信号的时域表达式，对相位截断误差和幅度量化误差的频谱特性进行了分析，并推导出了杂散功率的计算公式，对误差进行了分析，并提出了几种抑制杂散的措施。最小高斯频移键控是种典型的连续相位调制方式，具有包络恒定频谱紧凑抗干扰能力强等特点，可有效降低邻道干扰，提高非线性功率放大器的效率，已在移动通信如系统航天测控等场合得到广泛应用。传统方法设计的调制解调器不能很好满足全数字化接收机可编程多模式等需要。论文还重点研究利用全数字化技术设计调制解调器，以便更广泛地使用调制解调技术。还研究了调制方式的特点及性能设计了基于技术的调制的软硬件实验电路。关键字直接数字频率合成，高斯最小频移键控，杂散信号，相位截断海军航空工程学院本科毕业设计海军航空工程学院本科毕业设计第章前言论文的实际意义目前的研究现状本论文的主要内容第二章的基本理论知识的概述的产生原理的数学综合的数学模型技术的工作原理理想情况下输出频谱特性的技术特点输出信号频谱杂散特性分析相位截断误差分析幅度量化误差分析转换误差分析杂散的抑制方法及分析第三章调制的产生现代数字调制技术简介的概述调制方式的原理及特点调制的基本原理海军航空工程学院本科毕业设计调制的特点信号的频谱特性的误码率第四章基于技术的设计与实现的硬件设计的软件设计为什么要选用作为调制方式致谢参考文献毕业设计感想海军航空工程学院本科毕业设计第页共页第章前言论文的实际意义年，美国学者等人撰写的中，首次提出了以全数字技术从相位概念出发直接合成所需波形的种新的合成原理。限于当时的技术和器件生产条件，它的性能指标尚不能与已有的技术相比，故未受到重视。随着通信电子及微电子技术的迅速发展，直接数字频率合成技术简称或得到了飞速的发展，具体体现在相对带宽宽频率转换时间短频率分辨率高输出相位连续可产生宽带正交信号及其他多种调制信号可编程和全数字化控制灵活方便等方面，并具有极高的性价比。从学术价值来看，直接数字频率合成技术发展到现在，合成信号频率的精确度和频谱的纯度仍然是其今后发展的主要方向。而这方面性能指标的提高，可以从两个方面进行，是提出更加先进的设计思想和设计理论，发展更加先进的生产工艺，由芯片厂家开发生产出性能更完善的芯片，二是对于已有成品的芯片，设计完善的工作软件和抗干扰抑制杂散的外围电路。本文选择利用已有的芯片设计高性能的直接数字式频率合成器作为研究的主要内容，最终研发出种以简单廉价器件构筑，并能够得到高精度高纯度的合成频率信号的实用频率合成器。目前美国和公司生产的频率综合器被广泛应用于国内的各相关领域，但它们价格昂贵，操作复杂。如果通过本论文的工作，能够在些工作领域用本文研究的仪器取代它们，将具有重要的实际意义。海军航空工程学院本科毕业设计第页共页目前的研究现状目前，在无线通讯领域，频谱的资源越来越少，所以怎样合理的利用频谱资源越来越受到各个国家的重视，为了能合理的分配频谱资源，很多国家提出很多不同的调制方式。从携带信息的载波参量角度，可以分为幅移键控相移键控频移键控正交幅度调制等从调制电平数目出发，可以分为二进制调制与多进制调制从信号相位路径的连续性出发，可以分为连续相位调制与不连续相位调制从各个符号间隔波形之间的相关性，可以分为无记忆与有记忆调制从包络的起伏状况来看，可分为恒定包络和非恒定包络调制。其中，作为种高效的数字调制技术，是由偏移四相相移键控最小移频键控演变而来的种简单的二进制调制方法。比较常用数字调制的技术有四相相移键控偏移四相相移键控正交幅度调制最小移频键控高斯滤波最小移频键控正交频分复用调制等等。是种四进制的相位键控调制方式，可以看成是两正交的二相调制合成，把相继码元的四种组合对应于载波的四个相位。是的种改进。它是种恒定包络调制，避免了带外干扰，有较高的频谱利用率。是用数字信号去调制载波的幅度和相位，使载波的幅度和相位受控于数字信号。常用有等，这种调制由于载波的幅度和相位都带有信息，所以它比方式所能传输的数码率高。年由日本国际电报电话公司提出了高斯滤波最小频移键控调制方式，它是利用高斯低通滤波器对基带信号进行这种预处理的。作为种高效的调制技术，是从，调制的基础上发展起来的种数字调制方式，的很多方面都优于和，比如频带更窄，频谱更平滑，邻道干扰小，有较好的功率频谱特性，较优的误码性能，实现起来更简单，抗干海军航空工程学院本科毕业设计第页共页扰能力更强。其特点是在数据流送交频率调制器前先通过个滤波器预调制滤波器进行预调制滤波，以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量，使得在相同的数据传输速率时频道间距可以变得更紧密，因此信号比信号具有更窄的带宽。由于数字信号在调制前进行了预调制滤波，调制信号在交越零点不但相位连续，而且平滑过滤。调制的信号频谱紧凑误码特性好，在数字移动通信中得到了广泛使用。高斯最小频移键控由于带外辐射低因而具有很好的频谱利用率，其恒包络的特性使得其能够使用效率高的类放大器。这些优良的特性使其作为种高效的数字调制方案被广泛的运用于多种通信系统和标准之中。本论文的主要内容论文分为三大部分，第部分讲解的基础理论知识第二部分讲解调制的基础理论知识第三部分讲解调制的开发过程。海军航空工程学院本科毕业设计第页共页第二章的基本理论知识的概述简称或即直接数字式频率合成器，它是种新型的先进的频率合成技术，随着数字信号处理和数字集成技术的发展以及各种新型器件的不断涌现，直接数字式频率合成技术在近几年得到了迅速的发展和广泛的应用，它采用全数字技术，具有相对带宽宽频率转换时间短频率分辨率高输出相位连续可产生宽带正交信号及其他多种调制信号可编程和全数字化控制灵活方便等方面，并具有极高的性价比，将其应用与通讯系统和其它电子设备中可以大大简化系统，降低成本并提高系统的可靠性和其他性能。运用技术生产的任意波形信号发生器是较新的类信号源，并已经广泛投入使用。它不仅能产生传统函数信号器能产生的正弦波方波三角波锯齿波，还可以产生任意编辑的波形。由于的自身特点，还可以很容易的产生些数字调制信号，如等，些高端的信号发生器甚至可以产生通信信号。同时输出波形的频率分辨率频率精度等指标也有很大的提高。除了在仪器中的应用外，在通信系统和雷达系统中也有很重要的用途。通过可以比较容易的产生些通信中常用的调制信号如。还可以产生两路相位严格正交的信号，在正交调制和解调中得到了广泛的应用，是种很好的本振源。在雷达中通过和相结合可以产生毫米波线性调频信号，移相精度高频率捷变快等优点在雷达系统中也可以得到很好的发挥。海军航空工程学院本科毕业设计第页共页的产生原理的数学综合设有频率为的余弦信号现以采样频率对该信号进行采样，得到离散序列为„„其中为采样周期。式所对应的相位序列为„„该相位序列的显著特性就是线性，即相邻样值之间的相位增量是常数，且仅与信号频率有关，即相位增量为因为我们感兴趣的频率和参考源频率之间满足以下关系其中和均为正整数，所以相位增量可写为由上式可知，若将的相位均匀量化为等份，则频率为的余弦信号以频率采样后，其量化序列的样本之间的量化相位增量为不变值。根据以上原理，如果我们用不变量构造个量化序列„„海军航空工程学院本科毕业设计第页共页然后完成到序列的映射，即上式是连续时间信号经采样频率为采样后的离散时间序列。根据采样定理，当时，经过低通滤波器平滑后，可唯恢复出。可见，通过上述变换，不变量将唯地确定个单频模拟余弦信号该信号频率为上式就是直接数字频率合成的方程，在实际的中，般取，于是方程可写成由上面的分析，可由下列两次变换来实现从不变量以时钟产生量化的相位序列。这个过程般由个以作时钟的位相位累加器来实现，如图所示。海军航空工程学院本科毕业设计第页共页图相位累加器从离散量化的相位序列产生对应的正弦信号的离散幅度序列。这个过程可由对波形的寻址来完成，如图所示，将相位量化序列作为波形的地址，对应的数据即为正弦波幅度量化序列。图相位幅度变换原理图不变量被称为相位增量，也叫频率控制字。把量化的数字波形经转换，再通过低通滤波器就可以得到频率为的余弦信号。当时，输出最低频率即频率分辨率为，因此，只要足够大，可以得到很细的频率间隔。要改变的输出频率，只要改变即可。的最大输出频率由采样定理决定，即为。可以很容易实现正弦信号和余弦信号正交两路输出，这只需要用相位累加器的输出同时驱动固化正弦信号波形的和余弦信号波形的，并各自经转换器和低通滤波器输出即可。的数学模型的数学模型如下图所示。海军航空工程学院本科毕业设计第页共页位相位累加器查表数模转换器低通滤波器参考标准频率源理想的基本框图它是由相位累加器，只读存储器，数模转换器和低通滤波器组成。其中由相位累加器和只读存储器构成数控振荡器。相位累加器的长度为，用频率控制字去控制相位累加器的累加次数。对个额定频率，为常数，定频信号的相位变化与时间成线性关系，数字累加器完成这个线性关系实现。不同的需要不同的输出，这就可用不同的值加到相位累加器来完成。当最低有效位要不同的输出时，这就可用不同的值加到累加器来完成当最低有效位加到累加器时，产生最低的频率，因为经过了位累加器的个状态，输出频率为。因此，表示了每个时钟周期的相位增量，定义为，则的输出频率为建立输出频率与其他些