直接数字合成（DDS）是一种用于生成任意频率波形的技术，其输出可以轻松地转换或调谐到另一个频率或相位，而不会出现不连续，相移或其他伪影。它用于无线系统中的调谐和频率控制，无线系统必须扫描各种频率，或支持无线通信系统，频率捷变雷达和时域反射计（TDR）等应用中的许多离散信道。 DDS是其他合成技术（如锁相环（PLL）和+DAC）的有吸引力的替代方案，因为它在许多应用中具有更小的占位面积，更低的功耗和更低的成本，可提供卓越的性能。
DDS的原理
DDS是一种生成不使用任何传统“”方法的波形的技术。相反，它使用数字存储器和与数字/模拟输出级结合，合成或创建波形的幅度与时间点。此外，DDS输出不必是正弦波;它可以是三角形，正方形或任何其他波形。请注意，尽管我们将其视为频率合成器，但DDS的许多概念都以“相位”为中心。这不是问题，因为相位和频率密切相关;频率是相位的时间变化率（微分），相反，相位是频率的时间积分。
DDS系统中有三个主要（图1），一个累加器（由相位寄存器和求和点组成），一个相位数字转换器（一个也称为相位到幅度）转换器）和数字/模拟转换器（D/A转换器）。它需要一个参考频率输入（通常来自精密或晶体时钟），该参考频率输入由缩放因子分频，缩放因子本身由二进制调谐字建立，并且是累加器的输入。
图1：DDS使用由调谐字控制的累加器来从系统时钟开发子速率时钟;然后，该衍生时钟逐步通过相位 - 幅度/数字转换器存储器，其输出驱动D/A转换器。
相位累加器产生与所需输出波形的相位角相对应的数字，而相位 - 数字转换器产生在该特定相位角处发生的输出幅度的瞬时数字分数。最后，D/A转换器根据相角数据的值提供模拟输出（图2）。对于正弦波输出，相位 - 数字转换器只是正弦波值的查找表，但其他表格可用于其他波形。
图2：DDS每个阶段的数字和模拟波形显示了它如何与大多数数字电路合成输出模拟波形。
您可以将DDS操作视为递增，逐步通过相位 - 数字转换器的查找表中的条目。要更改频率，只需更改计数器增量的速率。考虑到DDS的核心是固定频率参考时钟fc，你怎么能这样做？您可以使用固定频率时钟和数字控制振荡器（NCO）来实现此目的。相位累加器按N计算，通过简单的公式产生与fc相关的频率Fout：
