基于AD9858宽带雷达信号源的设计及应用

4．2 相位编码调制信号产生

相对于ADI公司以往的DDS而言，AD9858的优势在于具有4套频率发生寄存器及4个相位调整寄存器，这使得它可以方便快速产生编码调制信号，而且其转换时间很短。这是因为这4组控制寄存器的选择是依靠外部选择信号PSl、PS0来实现的，这2根选择信号连接到CPLD的可编程I／0输出引脚，通过它们对I／0引脚进行操作的时间远远小于对数据总线的操作时间。因此可以方便地产生二相或四相编码调制信号。下面以四相码为例简要说明AD9858产生编码调制信号的控制流程，其时序如图6所示。

1)向AD9858的4个相位调整寄存器内置入0°、90°、180°及270°；

2)向AD9858的4个频率字控制寄存器内置入编码调制信号的基率；

3)控制CPLD向AD9858的FUD引脚发出频率更新信号并产生波形，同时启动MCU内部定时器对码元宽度进行计数；

4)在MCU中断服务程序中发相位选择信号，即控制PSI、PS0以进行相位选择。

由以上的测试图可知：在窄带(1 MHz)条件下输出26、65和375 MHz的信号杂散分别为：87，80，78 dBc；在宽带(500 MHz)条件下输出26 MHz的信号杂散为64 dBc。

通过实际使用情况来看，用AD9858设计的信号源工作平稳，精度高，且工作带宽也较大(可稳定工作于400 MHz)，各项指标符合使用要求。从测量情况来看，DDS频率合成器试验表明，采用AD9858产生的4相码编码调制信号码元之间的间隔仅为几十ns甚至更低，这是其他DDS器件所无法达到的。

5 实验及测试结果

通过以上的讨论，构建了宽带雷达信号产生器，其实物如图7所示，并对其进行测试。

测试时，采用的是点频模式，这样方便对其杂散性能指标进行测试，产生的点频分别为窄带(1 MHz)26 MHz，65，375 MHz以及宽带(500 MHz)26 MHz信号。测试的结果分别如图8窄带点频信号及图9宽带点频信号所示。图8和图9是利用示波器直接对信号进行测试的结果。

由以上的测试图可知：在窄带(1 MHz)条件下输出26、65和375 MHz的信号杂散分别为：87，80，78 dBc；在宽带(500 MHz)条件下输出26 MHz的信号杂散为64 dBc。

通过实际使用情况来看，用AD9858设计的信号源工作平稳，精度高，且工作带宽也较大(可稳定工作于400 MHz)，各项指标符合使用要求。从测量情况来看，DDS频率合成器的频率纯度和稳定度相当高，其在窄带时无杂散动态范同SFDR优于75 dBc，宽带无杂散动态范围SFDR优于55 dB。

6 结束语

本文介绍了DDS的基本原理及DDS芯片AD9858的结构和功能，对所设计的系统的结构进行了论述，对采用单片机+CPLD的方法控制AD9858实现宽带雷达信号源进行了详细说明。实验结果表明，该系统设计比以往的系统速度要快3倍，但功耗却不增加，用该系统设计构成的信号源产生的信号精度高，转换速度快。