基于DDS的谐波信号发生器的研究与设计
基于DDS的谐波信号发生器的研究与设计[20191212175153]
摘 要
信号发生器已成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了波形发生器的发展方向、随着科技的发展，对波形发生器各方面的要求越来越高。近年来，直接数字频率合成器（DDS）由于其具有频率分辨率高，频率变换速度快，相位可连续变化等特点在数字通信系统中已被广泛采用而成为现代频率合成技术中的姣姣者。现场可编程门阵列（FPGA）设计灵活，速度快，在数字专用集成电路的设计中得到广泛应用，由于现场可编程门阵列（FPGA）具有高集成度，高速度，可实现大容量存储器功能的特性，能有效的实现DDS技术，极大的提高波形发生器的性能，降低生产成本。在现代电子器件、通信技术、医学成像、无线PCS/PCN系统、雷达、卫星通信中，具有很广泛的应用。
本文首先论述了频率合成技术的发展，分类以及性能指标，并将直接数字频率合成技术与传统的频率合成技术进行比较，简述其在具体实际中的应用，然后就DDS的工作原理及基本结构进行了讨论，并讨论了DDS的理想输出频谱和实际噪声问题。接着介绍了实现DDS的三种解决方案，并就其中一种方式进行了谐波信号发生器的设计。
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关键字:谐波信号发生器、FPGA、DDS
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 频率合成技术的简介 1
1.2 频率合成器的性能指标 3
1.2.1 频率范围和中心频率 4
1.2.2 频率间隔 4
1.2.3 频率的准确度和稳定度 4
1.3 DDS技术的优缺点 5
1.3.1 DDS技术的优点 5
1.3.2 DDS技术的缺点?? 5
1.4 本文研究的主要内容 6
第2章 DDS的工作原理及基本结构 7
2.1 DDS的工作原理 7
2.2 DDS的基本结构 8
2.2.1 相位累加器 8
2.2.2 正弦查询表ROM 9
2.2.3 数模转换器DAC 9
2.2.4 低通滤波器LPF 9
2.3 DDS理想输出频谱及实际噪声 9
第3章 实现DDS的三种技术方案 12
3.1 采用高性能DDS单片电路的解决方案 12
3.2 采用低频正弦波DDS单片电路的解决方案 12
3.3 自行设计的基于FPGA芯片的解决方案 13
第4章 基于FPGA的谐波信号发生器的设计 15
4.1 开发工具Quartus Ⅱ简介 15
4.2 系统的设计模块构成 16
4.2.1 相位累加器模块 17
4.2.2 ROM查询表模块 19
4.2.3 正弦波发生模块 21
4.2.4 多路选择模块 22
4.2.5 谐波合成模块 24
第5章 总结 27
参考文献 28
致谢 31
第1章 绪论
1.1 频率合成技术的简介
频率源是现代电子心脏的重要组成部分，被称为许多电子系统的心脏。在通信、雷达和导航灯设备中，它既是发射机的激励信号源，又是接收机的本地振荡器，在电子对抗设备中，它还可以作为干扰信号发生器，在测试设备中它可以作标准信号源。随着现代电工电子技术不断发展，人们对频率源地要求越老越高，性能卓越的频率源通过频率合成技术来实现。频率合成技术就是将一个或多个基准频率变换成一个或多个合乎质量要求的所需频率技术，实现频率合成的电路或组件叫做频率合成器。
频率合成技术理论形成于二十世纪三十年代左右，到现在大概经理了三代的发展过程：
第一代—直接模拟频率合成(DAFS)技术
直接模拟频率合成(Direct Analog Frequency Synthesis)技术是一种早期的频率合成技术，原理简单，易于实现。它由模拟振荡器产生参考频率源，再经谐波发生器产生一系列谐波，然后经混频、分频和滤波等处理产生大量的离散频率。根据所使用的参考频率的数目不同可分为非相关合成方法和相关合成方法两种类型。非相关合成方法使用多个晶体参考频率源，所需的各种频率分别由这些参考源提供。它的缺点在于制作具有相同频率稳定性和精度的多个晶体参考频率源既复杂又困难，而且成木很高。相关合成方法只是用一个晶体参考频率源，所需的各种频率都由它经过分频，混频和倍频后得到，因而合成器输出频率的稳定性和精度与参考源一样。
直接模拟频率合成方法的优点是频率转换时间短、相位噪声低，但由于采用大量的混频、分频、倍频和滤波等模拟硬件设备，使频率合成器的体积大、成本高、结构复杂、容易产生杂散分量，大多数硬件的非线性影响难于抑制。
第二代一基于锁相环（PLL）的间接频率合成技术
锁相环是间接频率合成技术中的一个关键部分。它是一个负反馈环路，是
一个实现相位自动锁定的控制系统，其输出信号与参考信号相位同步，简称PLL (Phase Locked Loop)。
锁相环主要由鉴相器、低通滤波器和压控振荡器三部分组成。通过比较压控振荡器的输出信号和参考信号从而产生相位控制信号、相位控制信号通过低通滤波器后直接控制压控振荡器的输出。当输出信号与参考信号相位一致时锁相环输出信号锁定参考信号，环路进入“锁定”状态，此时输出信号取得和参考信号一致的频率和相位。当环路己经处于锁定状态时，如果输入参考信号的频率和相位发生变化，通过环路的控制作用，压控振荡器的频率和相位能不断跟踪输入参考信号频率的变化而变化，使环路重新进入锁定状态，这种动态过程称为环路的“跟踪”过程。
基于锁相环的间接频率合成技术，又称为锁相式频率合成技术，是在四十年代初根据控制理沦的线性伺服环路发展起来的，它利用锁相技术实现频率的加、减、乘、除，即把一个或多个基准频率源，通过谐波发生器、混频和分频等一系列非线性器件，产生大量的谐波或组合频率，然后用锁相环把压控振荡器的频率锁定在某一组合频率上，由压控振荡器间接产生所需要的频率输出。
基于锁相环的间接频率合成技术根据所使用的锁相环模拟式和数字式的不同，又分为间接模拟频率合成技术和间接数字频率合成技术。
第三代频率合成技术
为了取得更快的频率转换速度，随着数字技术的发展，十九世纪七十年代出现了直接数字频率合成（Direct Digital Frequency Synthesis)技术，导致了第二次频率合成技术的飞跃，称之为第三代频率合成技术。第三代频率合成技术包括直接数字频率合成技术和DDFS技术与锁相环(PLL)技术相乡结合的混合式频率合成技术。
频率合成器是电子系统的关键设备，频率合成技术经历了三代的发展过程，并朝着数字程控化、集成小型化和频率范围的宽带化、频率间隔的细微化、频率转换的高速化的方向发展。目前，第一代技术已经很少使用，第二代技术发展比较成熟并在实际中被厂泛应用，以DDFS和DDFS/PLL为代表的第二代技术，代表着频率合成技术的发展方向，随着数字技术的不断进步，正逐渐取代第二代技术，并成为应用最广泛的主流频率合成技术。
频率合成技术的现状
DDS不仅可以产生正弦波同时也可以产生任意波，这是其他频率合成方式所没有的。任意波在各个领域特别是在测量测试领域有着广泛的应用。通过DDS这种方法产生任意波是一种简单、低成本的方法，通过增加波形点数可以使输出达到很高的精度，这都是其他方法所无法比拟的。
运用DDS技术生产的DDS任意波型信号发生器是较新的一类信号源，并且已经广泛投入使用。它不仅能产生传统函数信号发生器能产生的正弦波、方波、三角波、锯齿波，还可以产生任意编辑的波形。由于DDS的自身特点，还可以很容易的产生一些数字调制信号，如FSK、PSK等。一些高端的信号发生器甚至可以产生通讯信号。同时输出波形的频率分辨率、频率精度等指标也有很大的提高。如HP公司的HP33120可以产生10MHz一15MHz的正弦波和方波。同时还可以产生10MHz一5MHz的任意波形。任意波形深度16000点、采样率40M，还具备了调制功能，可以产生AM、FM、FSK、碎发、扫频等信号。HP公司的HP33250可以产生1uHZ一80MHz的正弦波和方波，产生luHz到25MHz的任意波形，任意波形深度64K点，采样率200M。同时也具备了AM、FM、FSK、碎发、扫频等功能。BK PRECISION公司的407OA型函数级任意波形发生器正弦波和方波输出频率DC一21.8MHz频率分辨率10MHz。同时还具有AM、FM、PM、SSB、BPSK、FSK、碎发、DTMF Generation和DTMF Detection的功能。
除了在仪器中的应用外，DDS在通信系统和雷达系统中也有很重要的用途。通过DDS可以比较容易的产生一些通信中常用的调制信号如:频移键控(FSK)、二进制相移键控(BPSK)和正交相移键控(QPSK)。DDS可以产生两路相位严格正交的信号，在正交调制和解调中的到广泛应用，是一种很好的本振源。?
在雷达中通过DDS和PLL相结合可以产生毫米波线性调频信号，DDS移相精度高、频率捷变快和发射波形可捷变等优点在雷达系统中也可得到很好的发挥。
1.2 频率合成器的性能指标
为了更加准确地理解、使用与设计频率合成器,首先应对它提出合理的性能指标，总体说来，有如下几项性能指标：频率范围、频率间隔、频率稳定度和准确度，频率转换时间等等。频率合成器的体积、重量、功耗与成本等就是由这些指标来决定的。指标的提高,使频率合成器的构造复杂程度增加，因此如何选择合理经济的方案来满足质量指标的要求,是十分重要的。现对各项技术指标作如下讨论：
1.2.1 频率范围和中心频率
频率范围是指频率合成器输出的最低频率Fmin与最高频率Fmax之间的变化范围。锁相环频率合成器总的输出频率范围取决于压控振荡器能输出的频率范围。当我们谈到频率合成器或压控振荡器的频率是900MHz、1.8GHz、2.4GHz时，指的就是中心频率，中心频率并非正好就是频率范围的中点，只是我们习惯如上说法而己。输出频率的中心频率和频率范围由压控振荡器的具体结构和参数所决定，中心频率越高，其频率范围也越大。在CMOS射频集成电路中，环路压控振荡器的频率范围比LC压控振荡器的频率范围大，分别约为300--600MHz和200--400MHz。由于特定通信频段总是一段频率范围，因此在频率合成器的设计中，较宽的频率范围，有利于覆盖工艺及温度引起的频率范围误差，使得频率合成器输出频率仍能涵盖所需要的通信频段范围。
1.2.2 频率间隔
频率合成器输出信号的频率间隔指两个相邻频率之间的间隔，亦称频率合成器的分辨率，最小可达1Hz以下。在无线通信领域中，频率合成器的频率间隔由信道宽度所决定，例如，在GSM1系统中为200kH，在美国IS-95移动电话系统中为30kHz;在蓝牙通信标准中为1MHz ,等等。参考频率Fr既是频率间隔，又是信道宽度。为了加快锁定速度，我们需要提高参考频率，但又要保持信道宽度不变，因此需要分数(即N为分数)分频的锁相环频率合成器(Fractional-N PLL Synthesiacr )。
1.2.3 频率的准确度和稳定度
频率准确度是指振荡器实际振荡频率对其标称频率的相对偏离。频率稳定度是指一定时间间隔内，频率准确度的变化。频率稳定度分长期稳定度和短期稳定度两种，长期稳定度是指振荡器元件老化或某些元件参数的缓慢变化以及外界环
境（温度、电源电压、磁场、负载等)的变化引起的频率波动。频率合成器输出
频率的长期稳定度和准确度直接取决于内部(或外部)标准频率源的稳定度和准确度，标准频率源通常用晶体振荡器来提供，室温下晶体振荡器的稳定度一般为。短期稳定度指以秒以下的时间来计算的频率起伏，主要是各种起伏噪声，研究短期频率稳定度就是研究下面所论述的相位噪声。
1.3 DDS技术的优缺点
1.3.1 DDS技术的优点
?(l)输出频率相对带宽较宽?
输出频率带宽为50%fs(理论值)，实际输出带宽仍可达到40%fs。
?(2)频率转换时间短?
频率时间等于频率控制字的传输时间，也就是一个时钟周期的时间。时钟频率越高，转换时间越短。DDS的转换时间可达纳微秒级数量级，比使用其他的频率合成方法都要短数个数量级。?
(3)频率分辨率高?
若时钟fs的频率不变，DDS的频率分辨率就是由相位累加器的位数N决定。只要增加相位累加器的位数N即可获得任意小的频率分辨率。目前，大多数DDS的分辨率在1Hz数量级，许多小于1MHz甚至更小。
?(4)相位变化连续?
改变DDS输出频率，实际上改变的是每一个时钟周期的相位增量，相位函数的曲线是连续的，只是在改变频率的瞬间其频率发生了突变，因而保持了信号相位的连续。
?(5)输出波形的灵活性?
只要在DDS内部加上相应控制如调频控制FM，调相控制PM和调幅控制AM即可以方便灵活实现调频，调频和调幅等功能，产生FSK，PSK，ASK，MSK等信号。另外，只要在DDS的波形存储器存放不同波形数据，就可以实现各种波形的输出，如三角波，锯齿波和矩形波甚至是任意波形。当DDS的波形存储器分别存放正弦和余弦函数表时，即可得到正交的两路输出。
摘 要
信号发生器已成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了波形发生器的发展方向、随着科技的发展，对波形发生器各方面的要求越来越高。近年来，直接数字频率合成器（DDS）由于其具有频率分辨率高，频率变换速度快，相位可连续变化等特点在数字通信系统中已被广泛采用而成为现代频率合成技术中的姣姣者。现场可编程门阵列（FPGA）设计灵活，速度快，在数字专用集成电路的设计中得到广泛应用，由于现场可编程门阵列（FPGA）具有高集成度，高速度，可实现大容量存储器功能的特性，能有效的实现DDS技术，极大的提高波形发生器的性能，降低生产成本。在现代电子器件、通信技术、医学成像、无线PCS/PCN系统、雷达、卫星通信中，具有很广泛的应用。
本文首先论述了频率合成技术的发展，分类以及性能指标，并将直接数字频率合成技术与传统的频率合成技术进行比较，简述其在具体实际中的应用，然后就DDS的工作原理及基本结构进行了讨论，并讨论了DDS的理想输出频谱和实际噪声问题。接着介绍了实现DDS的三种解决方案，并就其中一种方式进行了谐波信号发生器的设计。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:谐波信号发生器、FPGA、DDS
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 频率合成技术的简介 1
1.2 频率合成器的性能指标 3
1.2.1 频率范围和中心频率 4
1.2.2 频率间隔 4
1.2.3 频率的准确度和稳定度 4
1.3 DDS技术的优缺点 5
1.3.1 DDS技术的优点 5
1.3.2 DDS技术的缺点?? 5
1.4 本文研究的主要内容 6
第2章 DDS的工作原理及基本结构 7
2.1 DDS的工作原理 7
2.2 DDS的基本结构 8
2.2.1 相位累加器 8
2.2.2 正弦查询表ROM 9
2.2.3 数模转换器DAC 9
2.2.4 低通滤波器LPF 9
2.3 DDS理想输出频谱及实际噪声 9
第3章 实现DDS的三种技术方案 12
3.1 采用高性能DDS单片电路的解决方案 12
3.2 采用低频正弦波DDS单片电路的解决方案 12
3.3 自行设计的基于FPGA芯片的解决方案 13
第4章 基于FPGA的谐波信号发生器的设计 15
4.1 开发工具Quartus Ⅱ简介 15
4.2 系统的设计模块构成 16
4.2.1 相位累加器模块 17
4.2.2 ROM查询表模块 19
4.2.3 正弦波发生模块 21
4.2.4 多路选择模块 22
4.2.5 谐波合成模块 24
第5章 总结 27
参考文献 28
致谢 31
第1章 绪论
1.1 频率合成技术的简介
频率源是现代电子心脏的重要组成部分，被称为许多电子系统的心脏。在通信、雷达和导航灯设备中，它既是发射机的激励信号源，又是接收机的本地振荡器，在电子对抗设备中，它还可以作为干扰信号发生器，在测试设备中它可以作标准信号源。随着现代电工电子技术不断发展，人们对频率源地要求越老越高，性能卓越的频率源通过频率合成技术来实现。频率合成技术就是将一个或多个基准频率变换成一个或多个合乎质量要求的所需频率技术，实现频率合成的电路或组件叫做频率合成器。
频率合成技术理论形成于二十世纪三十年代左右，到现在大概经理了三代的发展过程：
第一代—直接模拟频率合成(DAFS)技术
直接模拟频率合成(Direct Analog Frequency Synthesis)技术是一种早期的频率合成技术，原理简单，易于实现。它由模拟振荡器产生参考频率源，再经谐波发生器产生一系列谐波，然后经混频、分频和滤波等处理产生大量的离散频率。根据所使用的参考频率的数目不同可分为非相关合成方法和相关合成方法两种类型。非相关合成方法使用多个晶体参考频率源，所需的各种频率分别由这些参考源提供。它的缺点在于制作具有相同频率稳定性和精度的多个晶体参考频率源既复杂又困难，而且成木很高。相关合成方法只是用一个晶体参考频率源，所需的各种频率都由它经过分频，混频和倍频后得到，因而合成器输出频率的稳定性和精度与参考源一样。
直接模拟频率合成方法的优点是频率转换时间短、相位噪声低，但由于采用大量的混频、分频、倍频和滤波等模拟硬件设备，使频率合成器的体积大、成本高、结构复杂、容易产生杂散分量，大多数硬件的非线性影响难于抑制。
第二代一基于锁相环（PLL）的间接频率合成技术
锁相环是间接频率合成技术中的一个关键部分。它是一个负反馈环路，是
一个实现相位自动锁定的控制系统，其输出信号与参考信号相位同步，简称PLL (Phase Locked Loop)。
锁相环主要由鉴相器、低通滤波器和压控振荡器三部分组成。通过比较压控振荡器的输出信号和参考信号从而产生相位控制信号、相位控制信号通过低通滤波器后直接控制压控振荡器的输出。当输出信号与参考信号相位一致时锁相环输出信号锁定参考信号，环路进入“锁定”状态，此时输出信号取得和参考信号一致的频率和相位。当环路己经处于锁定状态时，如果输入参考信号的频率和相位发生变化，通过环路的控制作用，压控振荡器的频率和相位能不断跟踪输入参考信号频率的变化而变化，使环路重新进入锁定状态，这种动态过程称为环路的“跟踪”过程。
基于锁相环的间接频率合成技术，又称为锁相式频率合成技术，是在四十年代初根据控制理沦的线性伺服环路发展起来的，它利用锁相技术实现频率的加、减、乘、除，即把一个或多个基准频率源，通过谐波发生器、混频和分频等一系列非线性器件，产生大量的谐波或组合频率，然后用锁相环把压控振荡器的频率锁定在某一组合频率上，由压控振荡器间接产生所需要的频率输出。
基于锁相环的间接频率合成技术根据所使用的锁相环模拟式和数字式的不同，又分为间接模拟频率合成技术和间接数字频率合成技术。
第三代频率合成技术
为了取得更快的频率转换速度，随着数字技术的发展，十九世纪七十年代出现了直接数字频率合成（Direct Digital Frequency Synthesis)技术，导致了第二次频率合成技术的飞跃，称之为第三代频率合成技术。第三代频率合成技术包括直接数字频率合成技术和DDFS技术与锁相环(PLL)技术相乡结合的混合式频率合成技术。
频率合成器是电子系统的关键设备，频率合成技术经历了三代的发展过程，并朝着数字程控化、集成小型化和频率范围的宽带化、频率间隔的细微化、频率转换的高速化的方向发展。目前，第一代技术已经很少使用，第二代技术发展比较成熟并在实际中被厂泛应用，以DDFS和DDFS/PLL为代表的第二代技术，代表着频率合成技术的发展方向，随着数字技术的不断进步，正逐渐取代第二代技术，并成为应用最广泛的主流频率合成技术。
频率合成技术的现状
DDS不仅可以产生正弦波同时也可以产生任意波，这是其他频率合成方式所没有的。任意波在各个领域特别是在测量测试领域有着广泛的应用。通过DDS这种方法产生任意波是一种简单、低成本的方法，通过增加波形点数可以使输出达到很高的精度，这都是其他方法所无法比拟的。
运用DDS技术生产的DDS任意波型信号发生器是较新的一类信号源，并且已经广泛投入使用。它不仅能产生传统函数信号发生器能产生的正弦波、方波、三角波、锯齿波，还可以产生任意编辑的波形。由于DDS的自身特点，还可以很容易的产生一些数字调制信号，如FSK、PSK等。一些高端的信号发生器甚至可以产生通讯信号。同时输出波形的频率分辨率、频率精度等指标也有很大的提高。如HP公司的HP33120可以产生10MHz一15MHz的正弦波和方波。同时还可以产生10MHz一5MHz的任意波形。任意波形深度16000点、采样率40M，还具备了调制功能，可以产生AM、FM、FSK、碎发、扫频等信号。HP公司的HP33250可以产生1uHZ一80MHz的正弦波和方波，产生luHz到25MHz的任意波形，任意波形深度64K点，采样率200M。同时也具备了AM、FM、FSK、碎发、扫频等功能。BK PRECISION公司的407OA型函数级任意波形发生器正弦波和方波输出频率DC一21.8MHz频率分辨率10MHz。同时还具有AM、FM、PM、SSB、BPSK、FSK、碎发、DTMF Generation和DTMF Detection的功能。
除了在仪器中的应用外，DDS在通信系统和雷达系统中也有很重要的用途。通过DDS可以比较容易的产生一些通信中常用的调制信号如:频移键控(FSK)、二进制相移键控(BPSK)和正交相移键控(QPSK)。DDS可以产生两路相位严格正交的信号，在正交调制和解调中的到广泛应用，是一种很好的本振源。?
在雷达中通过DDS和PLL相结合可以产生毫米波线性调频信号，DDS移相精度高、频率捷变快和发射波形可捷变等优点在雷达系统中也可得到很好的发挥。
1.2 频率合成器的性能指标
为了更加准确地理解、使用与设计频率合成器,首先应对它提出合理的性能指标，总体说来，有如下几项性能指标：频率范围、频率间隔、频率稳定度和准确度，频率转换时间等等。频率合成器的体积、重量、功耗与成本等就是由这些指标来决定的。指标的提高,使频率合成器的构造复杂程度增加，因此如何选择合理经济的方案来满足质量指标的要求,是十分重要的。现对各项技术指标作如下讨论：
1.2.1 频率范围和中心频率
频率范围是指频率合成器输出的最低频率Fmin与最高频率Fmax之间的变化范围。锁相环频率合成器总的输出频率范围取决于压控振荡器能输出的频率范围。当我们谈到频率合成器或压控振荡器的频率是900MHz、1.8GHz、2.4GHz时，指的就是中心频率，中心频率并非正好就是频率范围的中点，只是我们习惯如上说法而己。输出频率的中心频率和频率范围由压控振荡器的具体结构和参数所决定，中心频率越高，其频率范围也越大。在CMOS射频集成电路中，环路压控振荡器的频率范围比LC压控振荡器的频率范围大，分别约为300--600MHz和200--400MHz。由于特定通信频段总是一段频率范围，因此在频率合成器的设计中，较宽的频率范围，有利于覆盖工艺及温度引起的频率范围误差，使得频率合成器输出频率仍能涵盖所需要的通信频段范围。
1.2.2 频率间隔
频率合成器输出信号的频率间隔指两个相邻频率之间的间隔，亦称频率合成器的分辨率，最小可达1Hz以下。在无线通信领域中，频率合成器的频率间隔由信道宽度所决定，例如，在GSM1系统中为200kH，在美国IS-95移动电话系统中为30kHz;在蓝牙通信标准中为1MHz ,等等。参考频率Fr既是频率间隔，又是信道宽度。为了加快锁定速度，我们需要提高参考频率，但又要保持信道宽度不变，因此需要分数(即N为分数)分频的锁相环频率合成器(Fractional-N PLL Synthesiacr )。
1.2.3 频率的准确度和稳定度
频率准确度是指振荡器实际振荡频率对其标称频率的相对偏离。频率稳定度是指一定时间间隔内，频率准确度的变化。频率稳定度分长期稳定度和短期稳定度两种，长期稳定度是指振荡器元件老化或某些元件参数的缓慢变化以及外界环
境（温度、电源电压、磁场、负载等)的变化引起的频率波动。频率合成器输出
频率的长期稳定度和准确度直接取决于内部(或外部)标准频率源的稳定度和准确度，标准频率源通常用晶体振荡器来提供，室温下晶体振荡器的稳定度一般为。短期稳定度指以秒以下的时间来计算的频率起伏，主要是各种起伏噪声，研究短期频率稳定度就是研究下面所论述的相位噪声。
1.3 DDS技术的优缺点
1.3.1 DDS技术的优点
?(l)输出频率相对带宽较宽?
输出频率带宽为50%fs(理论值)，实际输出带宽仍可达到40%fs。
?(2)频率转换时间短?
频率时间等于频率控制字的传输时间，也就是一个时钟周期的时间。时钟频率越高，转换时间越短。DDS的转换时间可达纳微秒级数量级，比使用其他的频率合成方法都要短数个数量级。?
(3)频率分辨率高?
若时钟fs的频率不变，DDS的频率分辨率就是由相位累加器的位数N决定。只要增加相位累加器的位数N即可获得任意小的频率分辨率。目前，大多数DDS的分辨率在1Hz数量级，许多小于1MHz甚至更小。
?(4)相位变化连续?
改变DDS输出频率，实际上改变的是每一个时钟周期的相位增量，相位函数的曲线是连续的，只是在改变频率的瞬间其频率发生了突变，因而保持了信号相位的连续。
?(5)输出波形的灵活性?
只要在DDS内部加上相应控制如调频控制FM，调相控制PM和调幅控制AM即可以方便灵活实现调频，调频和调幅等功能，产生FSK，PSK，ASK，MSK等信号。另外，只要在DDS的波形存储器存放不同波形数据，就可以实现各种波形的输出，如三角波，锯齿波和矩形波甚至是任意波形。当DDS的波形存储器分别存放正弦和余弦函数表时，即可得到正交的两路输出。
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