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短波发射机高稳频率合成器的设计与实现

黄建明  
【摘要】: 短波通信多年来被广泛地用于政府、外交、军事、航空、气象、商业等部门,用以传送语言文字、图像数据等信息。尤其在军事及国家安全部门,它始终是国家最可信赖的指挥手段之一。近年来,世界各国加紧了对短波通信的研究,出现了许多新型的短波通信系统。但不论是何种设备,频率合成器都占据着短波通信设备中较为核心的一个地位。鉴于此原因,本论文对短波发射机高稳频率合成器的设计与实现进行了较为深入的研究。 随着现代通信技术的发展,系统对频率合成器提出的要求越来越高,低相噪、高纯度、高捷变速率及高分辨率的频率合成器已经成为当今频率合成技术发展的主要趋势。本文经过对多种频率合成技术的研究比较,最后,通过采用DDS专用芯片的实现方案来获得高频率稳定度、低相噪、低杂散的频率源,为了达到更好的输出效果,方案中采用高稳定晶体振荡器电路为DDS模块提供参考时钟源,另外还给出了跟踪滤波器的设计。该方案不论是在技术上还是在一些具体模块电路的实现上都有一定的创新与独到之处。 本文首先介绍了课题的研究背景和研究意义。接着介绍了频率合成的概念、发展,并分别讨论了PLL频率合成和直接数字频率合成技术各自的特点和差异,对频谱特性、杂散等特性进行了理论分析。然后根据系统指标合理地采用了直接数字频率合成技术。整个系统以基于DDS专用芯片AD9953的信号发生器为核心,单片机为控制器、加上采用高稳定晶体振荡器和实用的跟踪滤波器,保证了整个频率合成系统的高精度、高频带范围和高频谱纯度。论文中详细分析了频率合成器的系统结构、软硬件设计和具体电路实现。最后完成实验电路板的制作,电路的调试工作,对输出信号频谱进行了分析并给出硬件实物照片和测试结果及相关分析。


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