當頻率設置數據為k,參考頻率為fr,相位累加器位數為n時,dds輸出的信號頻率為fout=(frk)/2n.雖然理論上dds的輸出頻率可從直流一直到fr/2,但考慮到濾波器的邊緣陡度及輸出信號的頻譜純度,實際的輸出頻率一般從直流到0.4fr<1>。
相位舍位條件下dds輸出頻譜分析在dds設計中,由于受到體積和成本的限制,同時也為了節(jié)省rom的容量,人們希望在不引入過多雜散的前提下,盡可能地截去相位累加器的低有效位。對于位數為n的相位累加器,rom的容量遠小于2n,因x此尋址rom時,累加器輸出的低b位被舍去,而只用其輸出的高n-b位去尋址rom,這樣就產生了dds中的相位誤差<1>。
假定數模轉換器具有理想性能,并且不考慮幅度量化誤差。設相位累加器的位數n=12,當頻率控制字k、255(000011111111,二進制形式),累加器舍去的位數b=4(舍去zui后的4位1111)時,其計算機仿真輸出頻譜如所示。
當累加器舍去的位數增加到b=5(舍去zui后的5位11111)時,其計算機仿真輸出頻譜如所示。dds輸出頻譜(n=12,b=4,k=255)(n=12,b=4,k=255)dds輸出頻譜(n=12,b=4,k=255)(n=12,b=4,k=255)無相位截斷誤差時dds輸出頻譜(n=12,b=4,k=256)(n=12,b=4,k=256)由和可以看出,隨著相位累加器舍位位數的增加,dds輸出的頻譜雜散電平隨之增大。
相位截斷誤差是dds雜散的三個主要來源之一,但當被截去的低b位全為0時,不會造成相位截斷,因而在此頻率控制字k值下不會產生誤差。給出了n=12,b=4,k=256(000100000000)時,無相位截斷誤差時dds的輸出頻譜。與相比,二者的頻率控制字k雖然相差只有1,但彼此間的雜散卻有質的區(qū)別。