基于FPGA与AD9854的宽带扫频信号源设计详解

本文主要探讨了基于FPGA（现场可编程门阵列）和AD9854这款数字频率合成芯片的宽带扫频信号源设计。随着现代科技的发展，直接数字频率合成（DDS）技术在宽带扫频信号源中的应用已经成为研究的重要方向。AD9854以其高性能和灵活性在射频通信领域，尤其是Ramped FSK（阶梯幅度移相键控）工作模式下表现出色。 AD9854是一款专为无线通信应用设计的低功耗数字频率合成器，它能精确地生成连续或离散的频率，非常适合用于需要快速频率变化的系统，如雷达、通信和测试设备。在Ramped FSK模式下，它能够实现非线性频率扫描，这对于分布式光纤布里渊传感等测量系统来说是非常关键的特性。 设计者董建晶和张晓青以ALTERA公司的Cyclone II IP3C10E144C8N FPGA作为主控芯片，构建了外围电路。他们充分利用Quartus II开发工具以及VHDL语言来编写控制逻辑，确保了系统的高效性和稳定性。该设计的扫频范围可达0~90MHz，步进频率为30Hz，时间步进仅为1.6μs，这些参数满足了现代高速测量系统对扫频源的精度和响应速度要求。 通过详细的硬件和软件设计，本文展示了如何将FPGA的并行处理能力与AD9854的频率合成功能结合起来，以创建一个功能强大的宽带扫频信号源。测试结果显示，该系统不仅能满足基本的扫频需求，还能提供出色的灵活性和可扩展性，对于推动科研和工业界在高频信号处理领域的进步具有重要意义。 关键词：宽带扫频、直接数字频率合成、FPGA、AD9854、Ramped FSK、分布式光纤布里渊传感、信号源设计。这篇论文不仅提供了技术细节，也为其他研究人员在类似领域的设计提供了实用参考。