來源：《電子技術(shù)應用》

摘要：介紹了數(shù)字正交上變頻器ad9857結(jié)構(gòu)、原理、功能，并給出了其在高頻雷達系統(tǒng)發(fā)射通道中的具體應用。 關(guān)鍵詞：上變頻 ad9857 并口 隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展、短波通信的實現(xiàn)已從模擬電路向數(shù)字電路轉(zhuǎn)變，由中小規(guī)模向超大規(guī)模集成電路轉(zhuǎn)變，進而向軟件無線電（software radio）的概念發(fā)展。數(shù)字化是現(xiàn)代通信發(fā)展的總趨勢。因此，與短波通信聯(lián)系緊密的高頻雷達也必然要向數(shù)字化方向發(fā)展。一般來講，在雷達設(shè)備或系統(tǒng)中，通用發(fā)射通道的電路有兩種實現(xiàn)方法：一種是傳統(tǒng)的鎖相環(huán)（pll）電路；另一種就是直接數(shù)字合成（dds）。與鎖相環(huán)相比，dds具有頻率分辨率高、頻率變化速度快、線性相位變化、易于數(shù)字控制等優(yōu)點，因而發(fā)射通道核心部分采用基于dds的14位正交數(shù)字上變頻器ad9857。 顧名思義，正交數(shù)字上變頻器ad9857在雷達系統(tǒng)中起上變頻的作用，即將基帶數(shù)字信號調(diào)制到載頻，輸出調(diào)制后的模擬信號。

1 ad9857的結(jié)構(gòu)和工作原理 ad9857的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要包括輸入數(shù)據(jù)組合、cic與反cic濾波器、固定插值濾波器、正交調(diào)制器、dds核心、反sinc濾波器、輸出幅度乘法器、14位dac。 1.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 將串行輸入的基帶數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成14位并行數(shù)據(jù)。由于基帶信號的i/q分量是交替輸入的，所以必須保證i/q分量與輸入時鐘pclk的同步性，使其能轉(zhuǎn)換成兩路并行的i/q數(shù)據(jù)流，送往下一級電路。 cic與反cic濾波器 cic（內(nèi)插級聯(lián)積分梳狀濾波器）為一個編程過采樣濾波器，過采樣率為：2x～63x。 由于cic具有低通特性，所以在其前端有一個反cic濾波器來對此加以補償。 固定插值濾波器 固定插值濾波器由兩個半帶濾波器hb實現(xiàn)。它用來將輸入數(shù)據(jù)過采樣4x。另外，和cic一樣，它也具有低通特性。

正交調(diào)制器 用以將基帶數(shù)字信號的頻譜調(diào)制到所需的載頻上（上變頻）。dds（直接數(shù)字合成）產(chǎn)生正交調(diào)制所需要的正弦、余弦兩路數(shù)字載波，其頻率可由相應頻率控制字控制。cic輸出的i/o數(shù)據(jù)分別與這兩路數(shù)字載波相乘，然后再相加或相減，便得到調(diào)制后的數(shù)字中頻信號。 dds核心 用于產(chǎn)生sin/cos載波參數(shù)考信號，載頻（fout）與頻率控制字（ftword）和系統(tǒng)時鐘（sysclk）的關(guān)系如下： fout=(ftword* sysclk)/2 32 其中，fout、sysclk的單位是hz，ftword是從0到2，147，483，647（2 32-1）的十進制數(shù)。 反sinc濾波器 由于14位dac的零階保持效應，其輸出信號的頻譜會被sinc包絡所加權(quán)。反sinc濾波器對輸入數(shù)據(jù)進行預處理，以抵消sinc包絡造成的失真。 輸出幅度乘法器 用于對最終輸出信號幅度的調(diào)整，其值由相應可編程寄存器決定，范圍是：0～1.9921875。 14位dac 用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換過程會在n*syclk±fcarrier(n=1,2,3)處產(chǎn)生干擾信號，須外接一個rlc濾波器加以消除。 1.2 工作原理 輸入ad9857的是14位并行數(shù)據(jù)。這14位數(shù)據(jù)由i/q交替輸入。ad9857只完成數(shù)字信號的正交上變頻調(diào)制，對數(shù)字信號的編碼、插值、脈沖整形等過程須在其送到ad9857前完成。 ad9857將交替輸入的i/q信號分成兩路。從輸入到信號分離器一直到正交調(diào)制器