Дослідження метрологічних можливостей цифрових (DDS- і Trueform-) генераторів

Автор(и)

  • Юрій Павленко Національний науковий центр ‟Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Ukraine
  • Сергій Кирієнко Національний науковий центр ‟Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Ukraine
  • Валерій Огар Харківський національний університет радіоелектроніки, пр. Науки, 14, 61166, Харків, Ukraine
  • Олена Васильєва Національний науковий центр ‟Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.24027/2306-7039.3.2021.241500

Ключові слова:

девіація частоти; прямий цифровий синтез; аналого-цифровий демодулятор; нелінійні спотворення; супутня амплітудна модуляція; паразитна частотна модуляція

Анотація

Анотація

Одним із кардинальних удосконалень еталона одиниці девіації частоти частотно-модульованих коливань стала заміна аналогових частотно-модульованих генераторів, які використовувалися в ДЕТУ 09-03-95, на цифрові, засновані на принципі прямого цифрового синтезу (Direct Digital Synthesis ‒ DDS) і її подальшій версії Trueform-технології. Окрім прогнозованих більш високих якісних характеристик, DDS- і Trueform-генератори мають більш широкі діапазони девіації частоти і модулюючих частот, але параметри якості у них нормовані не в повному обсязі.

Темою статті є розробка методів і проведення досліджень названих генераторів та сформованих ними частотно-модульованих сигналів на предмет якісних показників: нелінійних спотворень, супутньої амплітудної модуляції, частотних шумів (паразитної девіації частоти шумового характеру). При дослідженні нелінійних спотворень використано три методи: прямого вимірювання, “комбінаційних частот” і “зсуву частоти”. Було розроблено і проведено експеримент із використанням цих методів вимірювань, який дозволив оцінити дуже малі значення нелінійних спотворень частотно-модульованих сигналів DDS-генераторів. Одержані висновки щодо метрологічних можливостей DDS-генераторів за суттю співпали з результатами інших дослідників, проведених іншими методами і на інших типах генераторів. Розроблено методики і проведено експериментальні оцінки супутньої амплітудної модуляції (в режимі частотної модуляції) DDS-генераторів, а також рівня їх паразитної частотної модуляції шумового характеру. Проведено експериментальну оцінку можливостей аналого-цифрового демодулятора аналізатора спектра R&S FSL6 з опцією К7, показано його високу лінійність, оцінено його можливості щодо діапазонів частот несучих коливань і девіації частоти. Результати досліджень дають основу для методики калібрування DDS-генераторів і демодулятора аналізаторів спектра з опцією К7 у тих діапазонах, де їх параметри не нормовано.

Посилання

Список літератури

Неєжмаков П.І., Павленко Ю.Ф., Огар В.І., Васильєва О.М., Кирієнко С.Р. Новий державний еталон одиниці девіації частоти частотно-модульованих коливань. Український метрологічний журнал. 2020. № 2. С. 3‒11. doi: 10.24027/2306-7039.2.2020.208641

Зенькович А.В. Искажения частотно-модулированных колебаний. Москва: Советское радио, 1974. 295 с.

Keysight Technologies. Руководство по выбору генераторов сигналов Keysight. URL: www.keysight.com/ru/pdx-x201910-pn-N5172B/exg-x-series-rf-vector-signal-generator-9-khz-to-6-ghz?pm=rsc&nid=-32490.1150485&cc=RU&lc=rus

Ридико Л. DDS: прямой цифровой синтез частоты. Компоненты и технологии. 2001. № 7. 5 с.

Технология генерации сигналов Trueform. URL: https://www.keysight.com/ru/ru/products/waveform-and-function-generators/trueform-series-waveform-and-function-generators.html

Павленко Ю.Ф., Шпаньон П.А. Измерение параметров частотно-модулированных колебаний. Москва: Радио и связь, 1986. 208 с.

Зенькович А.В., Балло В.Л., Добровольский В.Б. Измерение нелинейных искажений частотно-модулированных сигналов прямого цифрового синтеза. Измерительная техника. 2018. № 4. С. 43‒48. doi: 10.32446/0368-1025it.2018-4-43-48

R&S®FSWP-K7 Analog Modulation Analysis User Manual. URL: https://www.rohde-schwarz.com/in/manual/r-s-fswp-k7-analog-modulation-analysis-user-manual-manuals-gb1_78701-141976.html

References

Neyеzhmakov P., Pavlenko Yu., Ogar V., Vasilieva O., Kіrіenko S. Novyi derzhavnyi etalon odynytsi deviatsii chastoty chastotno-modulovanykh kolyvan [The new state measurement standard of the unit of frequency deviation of frequency-modulated oscillations]. Ukrainian Metrological Journal, 2020, no. 2, pp. 3‒11 (in Ukrainian). doi: 10.24027/2306-7039.2.2020.208641

Zenkovich A.V. Iskazheniya chastotno-modulirovannyh kolebanij [Distortion of frequency-modulated oscillations]. Moscow, Sovetskoe radio Publ., 1974. 295 p. (in Russian).

Keysight Technologies. Signal Generator Selection Guide. Keysight. Available at: www.keysight.com/ru/pdx-x201910-pn-N5172B/exg-x-series-rf-vector-signal-generator-9-khz-to-6-ghz?pm=rsc&nid=-32490.1150485&cc=RU&lc=rus

Ridiko L. DDS: pryamoy tsifrovoy sintez chastoty [DDS: direct digital frequency synthesis]. Components & Technologiеs, 2001, no. 7. 5 p. (in Russian).

Trueform Waveform Technology. User manual. Available at: https://www.keysight.com/ru/ru/products/waveform-and-function-generators/trueform-series-waveform-and-function-generators.html

Pavlenko Yu.F., Shpanion P.A. Izmereniye parametrov chastotno-modulirovannykh kolebaniy [Measurement of parameters of frequency-modulated oscillations]. Moscow, Radio i svyaz Publ., 1986. 208 p. (in Russian).

Zenkovich A.V., Ballo V.L., Dobrovolsky V.B. Izmerenie nelinejnyh iskazhenij chastotno-modulirovannyh signalov pryamogo cifrovogo sinteza [Nonlinear distortion measurement of FM DDS signals]. Measurement Techniques, 2018, no. 4, pp. 43‒48 (in Russian). doi: 10.32446/0368-1025it.2018-4-43-48

R&S®FSWP-K7 Analog Modulation Analysis User Manual. Available at: https://www.rohde-schwarz.com/in/manual/r-s-fswp-k7-analog-modulation-analysis-user-manual-manuals-gb1_78701-141976.html

Опубліковано

2021-10-05

Номер

Розділ

Статті