AD9854特征
·300M内部时钟频率
·可进行频移键控(FSK),二元相移键控(BPSK),相移键控(PSK),脉冲调频(CHIRP),振幅调制(AM)操作
·正交的双通道12位D/A转换器
·超高速比较器,3皮秒有用颤动误差
·外部动态特性:
80 dB无杂散动态规模(SFDR)@ 100 MHz (±1 MHz) AOUT
·4倍到20倍可编程基准时钟乘法器
·两个48位可编程频率寄存器
·两个14位可编程相位补偿寄存器
·12位振幅调制和可编程的通断整形键控功用
·单引脚FSK和BPSK数据输入接口
·PSK功用可由I/O接口完成
·具有线性和非线性的脉冲调频(FM CHIRP)功用,带有引脚可控暂停功用
·具有过渡FSK功用
·在时钟发生器形式下,有小于25 ps RMS颤动误差
·可主动进行双向频率扫描
·能够对信号进行sin(x)/x校对
·简易的操控接口:
可装备为10MHZ串行接口,2线或3线SPI兼容接口或100MHZ 8位并行可编程接口
·3.3V单电源供电
·具有多路低功耗功用
·单输入或差分输入时钟
·小型80脚LQFP 封装
AD9854构成的信号发生电路
这儿选用了AD9854 这款DDS 芯片, 它在300 MHz 时钟驱动下, 依照乃奎斯特采样规律能够发生最高150 MHz 的信号,为了得到信号较好的频率则一般只得到最高100 MHz 的信号。若要得到高于100 MHz 的信号, 则可选用其高次谐波得到。依据AD9854 的信号发生电路如图 所示:
依据AD9854发生MSK调制信号
因为AD9854支撑FSK调制办法,实践上咱们所需求的MSK信号便是一种特别的正交FSK信号,其特别性在于其两组频率之间的差值是满意这两组频率正交性的最小频差。值得注意的是,MSK信号的相位是接连的,在调制的过程中咱们为了确保发生的MSK信号的相位接连性需求参加相位常量,这将添加MSK调制体系的复杂性。而AD9854芯片的优势之一便是芯片输出信号的相位是接连的。因而,选用AD9854来发生MSK信号将大大地下降体系的复杂性。
1、FPGA装备
在实践运用中,需求AD9854发生符合要求的MSK信号,则要选用FPGA对AD9854进行装备。FPGA与AD9854硬件衔接如图1所示,图中管脚界说如表1所示。
当把硬件电路建立结束之后,就能够运用FPGA去装备AD9854中的寄存器以完成AD9854的相应功用,以使AD9854发生MSK信号。
关于MSK信号,其两组频率彼此正交,其频差△f=f2-f1=1/2Tb,即调制指数h为:
由式(5)能够看出,为了确保相位的接连性,在本比特区间所加的相位常量不只与本比特区间的输入有关,还与前一个比特区间内的输入及相位常数有关,这将大大添加了非AD9854办法发生MSK信号的难度。但是在第1节说到AD9854芯片自身就能够确保输出信号相位的接连性,因而在本体系规划中,不需求考虑MSK信号的相位接连问题。
本体系中AD9854发生的MSK信号的参数如表2所示。
依据式(3),得到MSK信号的两组频率为:
2、AD9854寄存器
AD9854具有很高的可操作性,它具有39个可装备寄存器,能够依据用户要求对频率、相位、起伏、时钟等参数进行配。AD9854一切需求装备的寄存器如表3所示。
3、试验成果
依据本文提出的MSK信号生成办法生成MSK信号,用示波器观测生成信号如图2所示,用频谱分析仪观测生成信号频谱如图3所示。
体系中MSK信号两组频率的频差只要100 Hz,因而,MSK的时域波形类似于正弦波如图2所示。从示波器中的波形能够看出该法生成的MSK信号包络安稳、相位接连,安稳无颤动。
用频谱仪观测的MSK信号频谱,可得输出中心频率为300KHz,输出电平为-14dBm,无杂散动态规模到达60dB,满意目标要求。