吴智浩

（北方工业大学 北京市 100043）

1 引言

DDS(直接数字频率合成)在移动电信和通用电子仪器设备方面的技术应用已经非常广泛，是目前完成通信设备频率数字化的重要合成技术。

我们可以通过频率合成来获得所需要的频率。常见的频率合成方式有三种：直接使用模拟数字频率转换合成(DAFS)、锁相模拟频率转换合成(PIFS)和直接使用数字模拟频率转换合成(DDS)[1]。其中直接数字频率合成（DDS）从相位量化的概念出发，以全数字技术来合成我们所需要的波形，具有频率转换速度快，相位噪声低等优点[2]。在本设计中，使用采用DDS技术的AD9851芯片，以及具有较低成本与功耗的单片机——STM32。

2 基于STM32的DDS设计

2.1 总体方案设计

美国的ADI公司（Analog Devices, Inc）生产众多类型的DDS集成芯片，在DDS芯片制作行业处于领先地位。本次设计将使用此公司的AD9851芯片，可以输出正弦波，采用比较器还能够输出方波，经滤波后的波形无明显失真，且本设计输出的波形为高频信号，可以满足部分高频信号的使用。

本次设计的主要元件由按键部分，控制部分，信号发生部分三大部分组成。使用STM32单片机作为本次的控制部分，来进行对整体电路的控制；我们可以通过按键进行对频率的设置，通过控制模块传达频率至信号发生模块，信号发生部分则受指令才产生我们所设置频率的波形。

2.2 主要硬件电路的设计

2.2.1 DDS原理

图1：AD9851的结构框图

图2：信号发生模块的总电路图

DDS的基本原理之一是时域香农采样定理（也叫奈奎斯特采样定理）：如果F是一个连续信号的最高频率，那么我们所进行等间隔采样的采样频率设置为其两倍（即2F）。……