基于Matlab的DDS线性调频信号的仿真应用（一）

　　直接数字频率合成（ DDS）是近年来得到迅速发展的一种新的频率合成方法，具有频率切换速度快，很容易提高频率分辨率、对硬件要求低等优点。 可编程全数字化便于单片集成、有利于降低成本、提高可靠性并便于生产等有点。DDS技术从相位的概念出发进行频率合成，存储了数字采样波形表，可以产生点频、线性调频、ASK、FSK等各种形式的信号。 线性调频信号可以获得较大的压缩比，有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率，作为一种常用的脉冲压缩信号，已经广泛应用于高分辨率雷达领域。

　　Matlab是美国MathWorks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件，优秀的数值计算与卓越的数据可视化能力使其很快在同类软件中脱颖而出。Matlab已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。本文用Matlab软件建立DDS系统中线性调频信号的仿真模型，对于理解线性调频信号和在 FPGA中来实现线性调频信号有借鉴意义。

图 1 DDS技术的基本原理

　　1 DDS技术的基本原理

　　基本模型如图1所示，主要由时钟频率源fclk、相位累加器、波形存储器(ROM)、数/模转换器(D/A)、以及低通滤波器(LPF)组成。输出信号波形的频率表达式为：

　(1)

　　(1)式中，fclk为参考时钟频率，ΔΦ为相位增量，N为相位累加器的位数。只要N足够大，DDS可以得到很小的频率间隔。要改变DDS的输出信号的频率，只要改变ΔΦ即可。当参考时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率的控制字，频率分辨率取决于累加器的位数，相位分辨率取决于ROM的地址位数，幅度量化取决于ROM的数据字长和D/A转换器的位数。

　　2 线性调频信号的实现框图

图2 软件编程实现线性调频信号的原理图