ISA总线同步DDS信号源设计：多路同步与IQ正交输出

"ISA总线实现多路同步DDS信号源设计" 本文探讨了一种基于计算机的DDS（直接数字频率合成）技术实现，特别是在不增加额外屏蔽结构的情况下，设计了一个满足系统要求的频率合成器，具有良好的相位噪声和杂散指标。关键在于利用AD9854芯片，成功地实现了多路DDS信号的同步和IQ正交输出。 1. 系统工作原理 系统的核心是一个自动测试平台，依赖于一个50MHz的高稳定度频率基准作为参考时钟。计算机通过ISA总线发送控制命令至FPGA，FPGA负责缓存、解码这些命令，并同步控制三路DDS生成所需信号。DDS1产生可编程的射频脉冲序列，其频率可在21MHz附近调整。DDS2产生的20MHz第一本振fLO1与接收的反射回波混频，生成1MHz的中频信号。DDS3则生成1MHz的第二本振fLO2，用于I和Q两路正交信号的相位检波。系统确保了收发信号的有效隔离，并通过精确的时间控制保证信号的相参积累。 2. 多路同步设计 为了满足严格的信号时间关系要求，设计了一个数据采集和多路DDS同步单元。该单元包括相位检波、低通滤波、OP-07运算放大器、AD976模数转换器以及FPGA。OP-07用于信号放大，AD976则提供高速16位采样，确保信号精度。FPGA通过ISA总线与计算机通信，协调各DDS的同步，确保I、Q两路信号的90°正交相位关系，以及DDS2和DDS3输出的同步。 3. ISA总线的作用 ISA总线在这个系统中扮演了关键角色，它提供了计算机与FPGA之间的通信路径，使得计算机能够实时控制DDS的参数，实现多路信号的同步生成和调整。ISA总线虽然相对老旧，但因其兼容性和稳定性，仍然在某些特定领域如工业控制和自动化测试中被采用。 4. AD9854与DDS技术 AD9854是一种高性能的DDS芯片，能够快速生成宽带频率信号，且具备高分辨率。在本文的设计中，通过精细的电路设计和软件控制，AD9854不仅能够产生独立的信号，还能与其他DDS单元同步，满足IQ正交输出的需求。 总结，本文介绍了一种基于ISA总线的多路同步DDS信号源设计，该设计克服了屏蔽结构的限制，实现了高精度的频率合成和同步，适用于需要复杂信号生成和处理的自动测试系统。通过结合硬件（如AD9854）和软件（通过ISA总线的控制），确保了系统在相位噪声、杂散指标和信号同步性上的优秀表现。