一种用于短波接收机射频模块的高精度本振输出方法

摘要

本发明涉及一种用于短波接收机射频模块的高精度本振输出方法，硬件包括上位机、单片机C8051F121、频率计数器、DDS输出模块和温补晶振；本振输出采用DDS芯片控制输出的方式，采用精度小于15PPM的普通温补晶振为DDS芯片提供晶振；单片机C8051F121用于DDS频率输出设定，通过频率纠正参数标定计算获最终设定频率，完成频率纠正参数标定，实现频偏纠正，本发明：结构简单、节省硬件资源；输出信号稳定，抖动小，性能良好，可靠性高；利用普通器件实现高精度DDS本振输出，频率精度小于0.1PPM。

主权项

用于短波接收机射频模块的高精度本振输出方法，其特征在于，实现方法的硬件包括上位机、单片机、频率计数器、DDS输出模块、温补晶振和混频器；上位机中预装用于频率设定和参数设定的控制软件， 单片机采用C8051F121，频率计数器采用HEWLEET 53131A，温补晶振采用25MHz、精度15PPM温补晶振；上位机连接单片机C8051F121，单片机C8051F121通过SPI总线与DDS输出模块的输入端连接，DDS输出模块的输出端与混频器连接，DDS输出模块分别与频率计数器、温补晶振连接；通过上位机设定频率值和参数值并传送给单片机C8051F121，单片机C8051F121程序根据给定频率值和参数值来设定DDS芯片输出频率；通过对频率纠正参数标定，达到DDS输出模块在正常工作时，其输出频率精度小于0.1PPM的技术指标，频率纠正参数标定的具体步骤包括：1)        在上位机软件设定10个频率值，保证此频率值在DDS芯片正常输出范围之内，在15~90MHz范围内选取十个测试点，并分别将这些设定值依次通过串口发送给单片机C8051F121，单片机C8051F121程序根据给定频率值和参数值来设定DDS芯片输出频率；2)        利用频率计数器测量每个设定值对应的DDS的实际输出频率，计算得出每一个设定频率点频率偏移值，通过纠正系数公式计算出频率纠正系数，频率纠正系数公式：其中：S为频率纠正系数；S_i为每一个设定值求出的频偏系数；f_i为实际测试频率，单位为MHz；F_i为设定频率，单位为MHz；n为频率采集数量；3)        通过上位机软件将计算出的频率纠正系数写入单片机C8051F121内部FLASH中，通过程序计算函数：其中：f是单片机C8051F121对DDS芯片的实际设定频率，即纠正后频率，单位为Hz；Freq为单片机C8051F121对DDS芯片的预设定频率，单位为Hz；S为频率纠正系数；   计算获最终设定频率，完成频率纠正参数标定，实现频偏纠正，短波接收机射频模块的DDS正常工作下的输出频率精度小于0.1PPM。