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數(shù)字正交上變頻器AD9856的原理及其應(yīng)用
數(shù)字正交上變頻器AD9856的原理及其應(yīng)用
 更新時(shí)間:2008-8-16 21:13:34  點(diǎn)擊數(shù):30
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    下面說明具體的功能:

    (1)SDO有效:1表示串行數(shù)據(jù)由SDIO輸出;0表示串行數(shù)據(jù)由SDO輸出。

    (2)LSB在前:1表示串行數(shù)據(jù)是LSB在前;0表示串行數(shù)據(jù)是MSB在前。

    (3)基準(zhǔn)時(shí)鐘倍頻系數(shù):有效值范圍為4~20。

    (4)保留位:該位總為1。

    (5)CIC增益:1表示級聯(lián)積分梳狀濾波器輸出加倍。

    (6)連續(xù)模式:1表示連續(xù)模式;0表示突發(fā)模式。

    (7)休眠模式:1表示AD9856處于休眠模式,此時(shí)電流小于2mA。

    (8)單頻模式:置成1,則輸出單頻信號,頻率由頻率設(shè)置字確定。此時(shí)數(shù)據(jù)輸入腳接固定高電平或低電平。

    (9)旁路反SINC濾波器:1表示反SINC濾波器被旁路。

    (10)旁路參考時(shí)鐘倍頻器:1表示參考時(shí)鐘倍頻器被旁路。

    (11)輸入格式選擇(1:0):10b=12bit模式;01b=6bit模式;00b=3bit模式。

    (12)頻率設(shè)置字(31:0)FTW:其與載波頻率fOUT及SYSCLK之間的關(guān)系為:

    fOUT=FTW×SYSCLK)/2 32

    (13)內(nèi)插率(5:0):確定級聯(lián)積分梳狀濾波器的內(nèi)插率,允許范圍為2~63。

    (14)頻帶選擇:為1時(shí)輸出I×cosωt+Q×sinωt,為0時(shí)輸出I×cosωt-Q×sinωt。

    (15)旁路HBF#3:1表示HBF#3被旁路。

    (16)AD8320增益控制(7:0)Code:其與AD8320放大倍數(shù)AV的關(guān)系為AV=0.316+0.077×Code。

    (17)組2,3,4:其功能與組1中各寄存器相同。通過管腳PS1、PS0來選擇那一組寄存器有效。

2.5 AD9856對AD8320的增益控制

    AD9856提供了一個(gè)與AD8320串口相連的接口。通過這個(gè)接口,AD9856可以直接控制放大器的增益。這一功能使得外部控制系統(tǒng)大大簡化。AD9856只有在檢測到以下三種情況時(shí),才與AD8320進(jìn)行通信。

    (1)上電復(fù)位:在上電復(fù)位時(shí),AD9856清除所有組的增益控制寄存器,并且往AD8320串口寫全零,此時(shí)定義了放大器的最小增益。

    (2)PS1和PS0改變:AD9856對PS1和PS0進(jìn)行取樣,當(dāng)發(fā)現(xiàn)它們改變時(shí),則將當(dāng)前組內(nèi)的增益控制寄存器內(nèi)容寫入到AD8320中。

    (3)增益控制寄存器內(nèi)容改變:當(dāng)AD9856任一組中的增益控制寄存器被更新時(shí),它都將當(dāng)前組的增益控制寄存器的數(shù)據(jù)寫入AD8320。

3 AD9856在DAB發(fā)射系統(tǒng)中的應(yīng)用

    DAB是繼調(diào)幅、調(diào)頻廣播之后的第三代廣播方式,具有音質(zhì)好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。我國于1996年將其列為重大科技產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目,并決定采用歐洲的Eureka147標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)采用編碼正交頻分復(fù)用(COFDM)傳輸方式。節(jié)目源的音頻數(shù)據(jù)經(jīng)復(fù)接器復(fù)接成ETIEnsemble Transport Interface幀,然后送入COFDM符號發(fā)生器,產(chǎn)生采樣率為2.048MHz的I、Q兩路數(shù)字基帶信號,每一路的信號帶寬為0.768MHz;鶐盘栆话阆纫徽{(diào)制到中頻,然后再上變頻到所需要的射頻,經(jīng)發(fā)射機(jī)發(fā)射出去。

    圖5給出了用AD9856實(shí)現(xiàn)的DAB中頻正交調(diào)制器的框圖。其中的AT89C2051為系統(tǒng)控制器,AD8320為放大器。

    DAB標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,I/Q數(shù)據(jù)的采樣值為8bit二進(jìn)制補(bǔ)碼。因此在設(shè)計(jì)方案中,輸入模式采用12bit字的突發(fā)模式。AD9856的高8位數(shù)據(jù)線(D11~D4)接輸入數(shù)據(jù),而低4位數(shù)據(jù)線(D3~D0)接地。因?yàn)檩斎胄盘柕拿柯穾拑H為0.768MHz,基本上全部落在AD9856內(nèi)部過采樣濾波器通帶的平坦區(qū)域內(nèi),所以輸入數(shù)據(jù)在送往AD9856之前不需要過采樣。

    輸入數(shù)據(jù)采樣率為2.048MHz,為保障AD9856內(nèi)部時(shí)鐘關(guān)系,REFCLK取采樣時(shí)鐘的4倍頻,即8.192MHz。SYSCLK為REFCLK的20倍頻,即163.84MHz。中頻載波設(shè)為36MHz,在SYSCLK的40%范圍內(nèi)。選通HBF3,CIC內(nèi)插率設(shè)成10,以滿足(1)式。

    單片機(jī)AT89C2051的P1.0、P1.1接AD9856的PS0和PS1,選擇AD9856的當(dāng)前有效寄存器組。P1.2~P1.6接AD9856控制串口的各個(gè)管腳,按照圖4給出的時(shí)序,即可對AD9856 內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀寫操作。輸出負(fù)載為簡單的接地電阻。濾波器為5階橢圓低通濾波器,截止頻率為38MHz。

    該中頻正交調(diào)制器結(jié)構(gòu)簡單,易于調(diào)試,且調(diào)制參數(shù)可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置,在實(shí)際應(yīng)用中效果良好。

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