二阶相位扰动法：DDS杂散抑制新策略

本文探讨了一种创新的基于二阶相位扰动的DDS（Direct Digital Synthesizer，直接数字合成器）杂散抑制方法。首先，文章概述了DDS的基本原理，它通过全数字技术直接从相位角度合成所需的波形，随着数字集成电路和微电子技术的进步，DDS在电子系统中广泛应用。然而，由于数字化实现带来的固有缺陷，DDS的输出频谱通常存在较大的杂散成分，因此对杂散的有效抑制是至关重要的。 DDS杂散主要源于三个源头：相位截断误差、幅度量化误差和DAC转换误差。相位截断误差源于N位相位累加器仅使用高W位进行寻址，其余B位被忽略，这导致了明显的相位失真；幅度量化误差则来自ROM存储的有限精度，用L位表示正弦波形会导致误差；而DAC转换误差则是由实际器件的非线性和非理想特性引发的。 传统的相位扰动方法通过引入随机扰动信号，试图打破误差序列的周期性，减少由其引起的杂散。然而，这种单一的一阶相位扰动效果有限。本文提出的二阶相位扰动方法创新在于扰动信号由两个独立且同分布的随机序列相加，这种设计能够更有效地扰乱误差序列的周期性，从而显著降低杂散幅度。 作者详细地推导并论证了新方法的优越性，通过理论分析和Matlab中的DSP Builder仿真，结果显示，与传统的相位扰动相比，这种二阶相位扰动方法能提供每相位位高达18 dB的杂散抑制效果，证明了其在实际应用中的有效性。这对于提高DDS系统的性能，降低杂散干扰，以及提升信号质量具有重要意义，为DDS的设计者和工程师提供了新的解决策略。