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直接数字频率合成(DDS)是继直接式和锁相式频率合成技术之后的新一代频率合成技术,具有频率分辨率高、频率变换速度快、相位可连续线性变化等优点,广泛应用在空间通信、雷达测量、无线电定位、卫星导航和数字通信等先进的电子系统中。传统基于查找表的DDS结构ROM巨大功耗及读取速度的限制是高性能DDS设计的瓶颈。随着现代通信系统对频率合成技术提出越来越高的要求,高速、高精度和高频率分辨率的频率合器的实现将是频率合成技术发展的主要目标。论文的主要工作如下:(1)从理论分析和数学推导的角度详细介绍了直接数字频率合成技术(DDS)的原理及其结构。建立仿真模型对DDS进行性能分析,借助傅立叶级数分析方法和频谱分析对相位截断误差、幅度量化误差以及DAC转换误差引起的杂散进行分析,推导出各个误差与DDS的SFDR性能之间的关系表达式,并使用MATLAB进行仿真验证,为DDS的设计提供了有力的理论支持。(2)根据DDS杂散起因及其特性,针对性地描述了几种抑制DDS杂散的经典方法并依次做了分析和验证,这些研究对高精度高分辨率DDS的设计提供了依据和导向。(3)针对DDS设计的核心模块——相幅转换器进行了深入的研究,特别是对目前比较先进的儿种相幅转换方法及其DDS结构进行了详细介绍和仿真验证。本研究充分了解和掌握了近些年DDS设计的相关水平,为进一步的DDS研究开发提供了实例参考。(4)创新性地提出了一种高压缩比相幅转换方法,并在此基础上实现了高精度高分辨率的DDS设计。本课题研究的新的相幅转换方法是一种结合正弦对称性和线性+多项式近似的ROM压缩方法。其中,正弦对称性逻辑处理模块能起到4:1的ROM压缩性能,而线性+多项式逼近模块最大能获得219:1的压缩性能。实验结果表明,本文提出的基于线性+多项式近似的相幅转换方法及其DDS设计最大能节省221的ROM容量,为实现高精度高分辨率DDS提供了有利的依据。在保证相同输出波形性能的情况下有效地压缩了传统DDS结构中的波形存储ROM,大大地减小了DDS电路的硬件成本与功牦。