李 俊，谭秋林，崔永俊，李锦明

(1.中北大学电子测试技术国家重点实验室，山西 太原 030051;2.中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051)

传统的信号发生器由于通常采用模拟元件或FPGA来实现，往往出现波形不稳定、调制频率低等缺点。在信号发生器中采用 DDS(Direct Digital Synthesizer)［1－3］芯片可以克服这些缺点，同时可以满足系统实时可编程的要求，提高技术指标，在最大程度上实现系统的开放性、数字化、标准化和可编程化。因此本文提出一种高频多模式信号发生器方案，利用低功耗单片机MSP430F149作为控制器［4］，应用高性能 DDS 芯片 AD9910［5］作为信号发生器。AD9910可以产生频率高达400 MHz的信号，还可以进行最高8级的FSK(Frequency Shift Keying)和PSK(Phase Shift Keying)调制。由于其具有波形稳定、能进行高频多模式信号输出、硬件电路简单等优点，可以广泛应用于军事、航天、通信等领域。

1 DDS工作原理

DDS实际上是一种分频器:通过编程频率控制字来分频系统时钟以产生所需要的频率。DDS的突出优点是跳频速率高和频率分辨力高，跳频速率高是因为DDS工作在数字域，只要更新频率控制字，输出的频率就相应改变;频率分辨力高是由于频率控制字的宽度宽，AD9910的频率控制字为32位，能提供0.23 Hz的调频分辨力。

DDS主要由相位累加器、相位幅度转换、数模转换器(DAC)构成，图1是DDS的内部结构图。

图1 DDS内部结构图

DDS利用了正弦波相位线性增加这一特点来产生信号。如图2，根据DDS的频率控制字的位数N，把360°平均分成了2N等份。

在图2所示相位累加器中，选择恰当的频率控制字M，相位就以每次M×(360°/2N)进行累加，2N/M次后完成一次周期，需要时间为(2N/M)×Fc，因此就能得到所需要的输出频率Fout