Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
Đề tài hướng tới một cái nhìn tổng quan về kỹ thuật tổng hợp tần số trực tiếp
(DDS). Trong phần đầu, nội dung đề cập tới sơ đồ cấu tạo và giải thích nguyên lý hoạt
động của một hệ thống DDS (Direct Digital Syntherizer). Khi xem xét toàn bộ hệ
thống DDS thì mối quan hệ giữa phổ đầu ra của hệ thống và nhiễu do ảnh hưởng của
lấy mẫu, tái tạo tín hiệu, và do các hạn chế phải chấp nhận khi triển khai thực tế là vấn
đề đầu tiên được quan tâm tìm hiểu. Tiếp đó là vấn đề sai số, các nguồn gây sai số và
ảnh hưởng của sai số tới hiệu năng tín hiệu kí sinh, vấn đề điều chế tín hiệu,bộ lọc triệt
méo, bộ lọc FIR, bộ lọc IIR, bộ lọc polyphase…..Những ứng dụng điều chế là một
phần không thể thiếu khi nghiên cứu kỹ thuật DDS, vì vậy phần sau đề tài trình bày
một số vấn đề về điều chế FSK, PSK, QAM dùng DDS. Ngoài những vấn đề lý thuyết
trên, đề tài cũng dành một số trang để minh họa những ưu điểm nổi bật của kỹ thuật
DDS, những xu thế phát triển nhằm hoàn thiện công nghệ DDS và những tiến bộ đạt
được của một hệ thống tích hợp công nghệ DDS. MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: NHỮNG ĐIỀU CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT DDS ...................... 2
1.1 Những ưu điểm của DDS ..................................................................................... 2
1.2 Lý thuyết hoạt động .............................................................................................. 2
1.3 Xu hướng tích hợp chức năng .............................................................................. 5
CHƯƠNG 2: LẤY MẪU ĐẦU RA VÀ KHẢ NĂNG CHUYỂN PHA VÀ
TẦN SỐ CỦA THIẾT BỊ DDS .......................................................................... 7
2.1 Lấy mẫu đầu ra thiết bị DDS ................................................................................ 7
2.2 Khả năng chuyển pha và tần số của DDS ............................................................ 8
3.1 Xác định tốc độ điều chỉnh tối đa ..................................................................... 9
3.2 Giao tiếp điều khiển DDS ................................................................................. 9
CHƯƠNG 3: VẤN ĐỀ NHIỄU TRONG HỆ DDS ........................................ 11
3.1 Tác động của độ phân giải DAC lên hiệu năng nhiễu vệt (spurious
performance) ..................................................................................................................11
3.2 Tác động của oversampling lên hiệu năng nhiễu vệt ......................................... 12
3.3 Tác động của cắt giảm trong bộ tích lũy pha lên hiệu năng vệt (spur) .............. 13
3.3.1 Biên độ các vệt ............................................................................................ 14
3.3.2 Phân bố các vệt tạo bởi sự cắt pha .............................................................. 15
3.3.3 Tóm tắt về cắt bỏ phase............................................................................... 18
3.4 Các nguồn gây ra các vệt khác của DDS ............................................................ 19
3.5 Hiệu năng vệt giải rộng ...................................................................................... 20
3.6 Hiệu năng vệt giải hẹp ........................................................................................ 21
3.7 Dự báo và khái thác vệt “sweet spots” trong dải điều chỉnh của DDS .............. 21
3.8 Xem xét sự biến động (Jitter) và ồn pha trong hệ thống DDS ........................... 21
3.9 Xem xét bộ lọc đầu ra ......................................................................................... 24
3.9.1 Đáp ứng của họ Chebyshev ........................................................................ 27
3.9.2 Đáp ứng của bộ lọc họ Gauss ...................................................................... 28
3.9.3 Đáp ứng của họ Legendre ........................................................................... 29
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG ĐIỀU CHẾ SỐ CỦA DDS ................................. 31
4.1 Lý thuyết điều chế số cơ bản .............................................................................. 31
4.1.1 Các khái niệm cơ bản .................................................................................. 31
4.1.2 Điều chế ...................................................................................................... 33
4.2 Kiến trúc hệ thống và yêu cầu ............................................................................ 35
4.3 Bộ lọc số............................................................................................................. 36
4.3.1 Bộ Lọc FIR .................................................................................................. 36
4.3.2 Bộ lọc IIR .................................................................................................... 38
4.4 DSP đa tốc .......................................................................................................... 39
4.4.1 Tăng tốc ....................................................................................................... 40
4.4.2 Giảm tốc ...................................................................................................... 41
4.4.3 Chuyển đổi tốc độ với tỷ số n/m ................................................................. 43
4.4.4 Bộ lọc số...................................................................................................... 43
4.5 Xem xét đồng bộ dữ liệu vào và xung ................................................................ 47
4.6 Các cách mã hóa dữ liệu và triển khai DDS ......................................... 49
4.6.1 Mã hóa FSK ................................................................................................ 49
4.6.2 Mã hóa PSK ................................................................................................ 50
4.6.3 Mã hóa QAM .............................................................................................. 51
4.6.4 Quadrature up-conversion ........................................................................... 52
CHƯƠNG 5: MỘT SỐ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ................................... 54
5.1 Giới thiệu chip DDS AD9835 ............................................................................ 54
5.2.1 Lý thuyết hoạt động .................................................................................... 54
5.2.2 Giao tiếp với vi điều khiển .......................................................................... 55
5.2 Mạch tạo dao động sử dụng AD8935 ................................................................. 56
5.2.1 Sơ đồ nguyên lý .......................................................................................... 56
5.2.2 Sơ đồ mạch in: ............................................................................................ 58
5.2.3 Mạch triển khai thực tế ............................................................................... 59
KẾT LUẬN ........................................................................................................ 60
Đáp ứng Butterworth là đều đều. Mức suy giảm tăng liên tục khi tần số tăng;
điều này có nghĩa không có ripple trong đường cong suy giảm. Trong các bộ lọc thuộc
họ Chebyshev,dải thông của đáp ứng Butterworth là gần như phẳng nhất. Tần số cắt
của nó tại điểm độ suy giảm là 3dB. Độ suy giảm tiếp tục tăng với tần số song tốc độ
suy giảm chậm hơn.
Đáp ứng Chebyshev đặc trưng bởi độ suy giảm gợn sóng (ripple) trong dải thông,
theo sau là sự giảm đều của độ suy giảm trong dải chặn. Nó có sự chuyển từ dải thông
qua dải chặn là đột ngột hơn nhiều (sharper) so với đáp ứng Butterworth. Tuy nhiên
cái giá cho sự cuộn xuống dải chặn nhanh hơn là gợn sóng (ripple) trong dải thông. Độ
dốc của rolloff là trực tiếp tỉ lệ với biên độ của gợn sóng dải thông; gợn sóng lớn hơn,
rolloff càng dốc hơn.
Đáp ứng Inverse Chebyshev đặc trưng bởi sự tăng đều độ suy giảm trong giải
thông và ripple trong dải chặn. Tương tự với đáp ứng Chebyshev, gợn sóng trong dải
chặn càng tăng thì có được sử chuyển dải thông sang dải chặn càng dốc hơn.
Đáp ứng Elliptical cho sự chuyển dải thông sang dải chặn dốc nhất trong bất kỳ
dạng bộ lọc. Tuy nhiên phải chịu gợn sóng trong cả dải thông và dải chặn. Với những
ứng dụng liên quan tới bộ lọc anti-aliasing, đáp ứng Elliptical thường dùng vì vùng
chuyển dốc của nó.
3.9.2 Đáp ứng của bộ lọc họ Gauss
Đáp ứng họ gaussian thích hợp với những ứng dụng mà những đặc điểm trong
miền thời gian là mối quan tâm chính. Chúng cho nét đặc trưng trong miền thời gian
trơn tru với ít cho tới không có sự rung và quá ngưỡng, thêm nữa là trễ nhóm là hằng
số. Vì đáp ứng trong miền thời gian là quá tốt như vậy nên đáp ứng tần số không có
dải chuyển tốt. Trong thực tế, đáp ứng tần số là hoàn toàn đều. Đường cong suy giảm
luôn duy trì độ dốc âm và không có sự dựng lên về biên độ cả trong dải thông và dải
chặn. Đáp ứng họ Gaussian có thể được chia thành 3 dạng, mỗi dạng có một đặc điểm
riêng. Chúng là đáp ứng biên độ Gaussian, đáp ứng Bessel, và đáp ứng Equiripple
Group Delay. Hình vẽ dưới đây chỉ ra đáp ứng thông thấp chung của mỗi dạng bộ lọc
Gaussian. Mặc dù đáp ứng biên độ của các dạng này dường như có dạng giống nhau,
nhưng mỗi cái có nét đặc trưng riêng. Đáp ứng biên độ Gaussian được tối ưu để thu
được đường cong đặc trưng cái gần như giống với phân bố Gaussian. Đặc trưng trong
miền thời gian có đáp ứng pha gần như tuyến tính với rung và quá ngưỡng rất nhỏ. Trễ
nhóm là không hoàn toàn là hằng số, nhưng tốt hơn rất nhiều với họ Chebyshev.
mx827p918R5W9Qx
