基于FOGA的函数信号发射器的设计与实现（4）
直接数字频率合成器的原理及性能2.1频率合成器简介
2.1.1频率合成技术概述
频率合成器是现代电子系统的重要组成部分，它作为电子系统的“心脏”，在通信 雷达电子对抗 导航仪器仪表等许多邻域中得到广泛的应用。频率合成理论早在30年代就开始提出，迄今为止已有70年的发展历史。所谓的频率合成就是将一个高精度和高稳定度的标准参考频率，经过混频 ，倍频与分频等对他进行加 ，减，乘，除的四则运算，最终产生大量的具有同样精确度和稳定度的频率源。频率合成大致经历了三个主要阶段：直接频率合成；采用锁相技术的间接频率合成；直接数字频率合成。早期的频率合成方法称为直接频率合成。它利用混频器，倍频器，分频器与带通滤波器来完成四则运算。直接频率合成能实现快频率变换，几乎任意高的频率分辨力，低相位噪声及很高的输出频率。缺点是直接合成由于使用了大量硬设备，如混频器，倍频器，分频器与带通滤波器等，因而体积大，造价高。此外寄生输出大这是由于带通滤波器无法将混频器产生的无用频率分量滤尽。而且频率范围越宽，寄生分量也就越多。而这些足以抵消其所有优点。直接频率合成技术的固有缺点在间接频率合成技术中得到了很多改善。间接频率合成又称锁相频率合成，采用锁相环路技术对频率进行四则运算，产生所需频率。锁相环路是一个能够跟踪输入信号相位的闭环自动控住系统。早在1932年DeBellescize提出的同步检波理论中首次公布发表了对锁相环路的描述。但是由于其复杂的技术原理直到1947年锁相环路才第一次用于电视接收水平和垂直的同步扫描。它的跟踪性能及低噪声性能得到人们的重视，得到迅速发展。它在无线电技术的各个邻域得到了很广泛的应用。但是锁相频率合成器也存在一些问题，以致难于满足合成器多方面的性能要求。主要表现在高频率与快速转换频率之间的矛盾。
直接数字频率合成即DDS，它是目前最新的产品频率源的频率合成技术。这种技术是用计算机和数模变换器来产生信号。完成直接数字频率合成的办法，它是目前最新的产生频率源的频率合成技术。
这种技术是用数字计算机和数模变换器来产生信号。完成直接数字频率合成的办法，或者是计算机求解一个数字递推关系式。或者是查阅表格上所存储的波形值。目前用的最多的是查表法。这种合成技术具有相对带宽很宽，频率切换时间短（ns级），分辨率高（uhz），相位变化连续，低相位噪声和低漂移，数字调制功能，可编程及数字化易于集成，易于调整等一系列性能指标远远超过了传统频率合成技术所能达到的水平，为各种电子系统提供了优于模拟信号源性能的高质量的频率源。目前它正朝着系统化，小型化，模块化和工程化的方向发展，性能越来越好，使用越来越方便，是目前应用最广泛的频率合成器之一。
2.1.2频率合成器主要指标
信号源的一个重要指标就是能输出频率准确可调的所需信号。一般传统的信号发生器采用谐振法，即用具有频率选择性的反馈回路来产生正弦振荡，获得所需频率信号，但难以产生大量的具有同一稳定度和准确度的不同频率。利用频率合成技术制成的信号发生器，通常被称为频率合成器。频率合成器既要产生所需要的频率，又要获得纯净的信号。
频率合成器的主要指标如下：
1.输出频率范围（fmin~fmax)：指的是输出的最小频率和最大频率之间的变化范围。
2.频率稳定度：指的是输出频率在一定时间间隔内和标准频率偏差的数值，它分长期，短期和瞬时稳定度三种。
3.频率分辨率：指的是输出频率的最小间隔。
4.频率转换时间：指的是输出有一种频率转换成另一种频率的时间。
5.频谱纯度：频谱纯度以杂散分量和相位噪声来衡量，杂散分量为谐波分量和非谐波分量两种，主要有频率合成过程中的非线性失真产生，相位噪声是衡量输出信号相位抖动大小的参数。
6.调制性能：指的是频率合成器是否具有调幅（AM)，调频（FM），调相（PM）等功能。
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