DDS同DSP（數位訊號處理）一樣，也是一項關鍵的數位化技術。DDS是直接數字式頻率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文縮寫。DDS是從相位概念出發直接合成所需要波形的一種新的頻率合成技術。與傳統的頻率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高解析度和快速轉換時間等優點，廣泛使用在電信與電子儀器領域，是實現設備全數位化的一個關鍵技術。
基本介紹
- 中文名：直接數字式頻率合成器
- 外文名：Direct Digital Synthesizer
- 性質：新的頻率合成技術
- 特點：低成本低功耗高解析度等
內容,依據,歷史,套用,
內容
1.按照現在的定義，直接數字式頻率合成是指產生系列數位訊號並經數模轉換器轉換為模擬信號的技術。圖1顯示了直接數字式頻率合成器的功能模組框圖。如圖所示，實現這種技術需要5個基本單元模組。
圖1 直接數字式頻率合成的基本框圖2.簡要工作原理：直接數字式頻率合成器（DDS）是將先進的數字處理理論與方法引入頻率合成的一項新技術，DDS把一系列數字量形式的信號通過數/模轉換器轉換成模擬量形式的信號。在本系統中，DDS的具體工作過程是由N位相位累加器、N位加法器和N位累加暫存器組成。每來一個時鐘脈衝，N位加法器將頻率控制字K與N位累加暫存器輸出的累加相位數據相加，並把相加後的結果送至累加暫存器的輸入端。累加暫存器一方面將上一時鐘周期作用後所產生的新的相位數據反饋到加法器的輸入端，使加法器在下一時鐘的作用下繼續與頻率控制字K相加;另一方面將這個值作為取樣地址送入幅度/相位轉換電路，幅度/相位轉換電路根據這個地址輸出相應的波形數據。最後經D/A轉換器和 LPF將波形數據轉換成所需要的模擬波形。下圖（圖2）詳細描述了直接數字頻率合成技術的基本構成模組。
3.基本技術實現方案：
（1）採用高性能的 DDS 單片電路解決方案
隨著 DDS 技術和 VLSI 的發展，DDS 單片化在九十年代就已經完成。由於 DDS晶片性能日漸完善，促成了許多 DDS 晶片生產廠家出現，它們推出了許多性能優越的 DDS 晶片，為電路設計者提供了多種選擇。其中 AD 公司的 DDS 系列產品性價比較高，目前取得了極為廣泛的套用。
（2）自行設計基於可程式器件的解決方案
由於可程式邏輯器件的規模大、速度快、可程式，以及有強大的 EDA 軟體支持等特性，十分適合實現 DDS 系統的數字部分。在高可靠性的套用領域，如果設計合理得當，將不會存在類似 MCU 的復位不可靠等問題。而且由於它的高度集成，完全可以將整個系統下載到同一個晶片當中，實現所謂的片上系統，從而大大縮小產品的體積，提高了系統的可靠性。
（3）基於 FPGA 的 DDS 系統合成方案
通過 FPGA 控制 DDS 產生線性調頻信號及跳頻信號。基於 FPGA 的 DDS 系統技術可以產生多種調製方式以及多種組合方式，並且可以實現多個 DDS 晶片的功能，更加集成。
事實上，除了這三種基礎合成方案外，還可考慮這三種方案的優勢組合，形成新的方案。
4.DDS集成晶片
國外生產DDS晶片的公司較多，目前國內主要使用美國Qualcom公司（如，Q2220、Q3216I、Q2334、Q2230C等）和A/D公司（如AD7008等）的產品。
一塊DDS晶片中主要包括頻率控制暫存器、高速相位累加器和正弦計算器三個部分（如Q2220）。頻率控制暫存器可以串列或並行的方式裝載並暫存用戶輸入的頻率控制碼；而相位累加器根據頻率控制碼在每個時鐘周期內進行相位累加，得到一個相位值；正弦計算器則對該相位值計算數位化正弦波幅度（晶片一般通過查表得到）。DDS晶片輸出的一般是數位化的正弦波，因此還需經過高速D/A轉換器和低通濾波器才能得到一個可用的模擬頻率信號。
另外，有些DDS晶片還具有調幅、調頻和調相等調製功能及片內D/A變換器（如AD7008）。
依據
- 頻率合成原理與設計（中文第三版） [美]Vadim Manassewitsch 著 何松柏 宋亞梅 鮑景富 等譯。
- 王靜，基於 FPGA的 直接數字頻率合成器DDS的設計 ，西安郵電大學，《科技信息》2012第23期。
歷史
1971年，美國學者J.Tierney等人撰寫的《A Digital Frequency Synthesizer》一文首次提出了以全數位技術，從相位概念出發直接合成所需波形的一種新的頻率合成原理。限於當時的技術和器件水平，它的性能指標尚不能與已有的技術相比，故未受到重視。近10年間，隨著微電子技術的迅速發展，直接數字頻率合成器（Direct Digital Frequency Synthesis簡稱DDS或DDFS）得到了飛速的發展，它以有別於其它頻率合成方法的優越性能和特點成為現代頻率合成技術中的佼佼者。具體體現在相對頻寬寬、頻率轉換時間短、頻率解析度高、輸出相位連續、可產生寬頻正交信號及其他多種調製信號、可程式和全數位化、控制靈活方便等方面，並具有極高的性價比。
套用
目前，DDS技術已經在雷達、通信、電子對抗和儀器儀表等領域得到了十分廣泛的套用。
