基于DDS的谐波被抑制的直接数字调频信号失真分析.pdf

基于DDS 的谐波被抑制的直接数字调频信号失 真分析 王雨，楼培德 北京邮电大学电信工程学院，北京 (100876) E-mail：wy_420@ 摘 要：推导了基于DDS的谐波被抑制的直接数字调频（DDFM ）信号的频谱解析式，以理 想FM信号为参照，定义了DDFM信号的新失真指标：通带内失真总功率(TDI) ， TDI仅与调 R 制指数β正相关，与调制信号每周期抽样数 sf 反相关。得到的拟合多项式揭示了TDI与 R sf 、β的定量关系。 关键词：直接数字调频；DDS； 频谱；失真 中图分类号：TN74 文献标识码：A 1. 引言 直接数字调频(DDFM)信号发生模块因其出色性能，在雷达、广播、无线通信等领域应 用广泛 [1] 。相对理想FM信号频谱，DDFM信号存在失真，以往较简单结构发生的的DDFM 信号中包含谐波分量，但是一种可抑制谐波的新的DDFM产生结构[3]得到了发展，传统的 谐波失真指标就失去意义，有必要研究新的失真指标。 2. 谐波被抑制DDFM 信号的产生 理想幅度归一化调频信号表达式为 ⎛ t ⎞ ( 1 ） S (t) cos 2πf t +2πK ∫ cos(2πf τ)dτ FM ⎜ c f b ⎟ ⎝ −∞ ⎠ DDFM 信号发生模块本质是采用数字跳频方式拟合理想调频信号，如图 1 所示，调制信号 以间隔T 改变DDS 芯片的频率控制子(FTW)而实现调频。 m s 图1 可抑制谐波的DDFM 信号发生结构 - 1 - 直接讨论图1所示输出的时域表达式S (t ) 较困难，假设LPF （低通滤波器）为全通传输， o 在后续分析中再考虑LPF 的作用，分析会简化，这样设图1所示输出Sop (t ) , Sop (t ) 的瞬时 频率为： f (t) f =+K cos(2π f nT ) t ∈(nT ,(n +1)T ] （2 ） op c f b ms ms ms 求f op (t) 的Fourier 级数，可得 ∞ sin(πf T ) − + =− n ms (l 1) f f ,n 2l 1 f t f =+K